Słonecznego i Astrofizyki

Transkrypt

1 Zespół Fizyki Układu Słonecznego i Astrofizyki Główne kierunki badawcze: Fizyka heliosfery Nieliniowa analiza danych

2 Ze Słońca bucha szybki i porywisty strumień plazmy wiatr słoneczny Przy Ziemi jest gęsty, dalej szybko rozrzedza się, lecz nie hamuje Od strony Gwiazdozbioru Herkulesa napływa do nas ciepły gaz międzygwiazdowy trochę jonów, trochę atomów neutralnych Zderzenie hamowanie opływ leci dym, który staramy się badać Klasyczna astronomia - fotony My otwieramy nowe okno obserwacji kosmosu: Informację niosą nam atomy neutralne. Uczymy się, jak je wykorzystać Co to jest heliosfera?

3 Czym zajmujemy się w ZFUSiA Atomy neutralne jako narzędzie diagnostyki heliosfery Pył kosmiczny w heliosferze i wokół niej Symulacje MHD struktury heliosfery Promieniowanie kosmiczne w heliosferze Populacje cięŝkich jonów w heliosferze Oddziaływanie atomów neutralnych z plazmą heliosferyczną Fizyka i dynamika plazmy międzygwiazdowej Promieniowanie radiowe w heliosferze i jego źródła Inne astrosfery pyły, dyski resztkowe

4 Heliosfera przedmiotem badań przez NASA i ESA Na przestrzeni ostatnich 3 cykli słonecznych (30 lat): kilkanaście misji kosmicznych: Pioneer, Voyager, Helios, IMP, SOHO, Ulysses, ACE, Wind, Stereo, Planowane następne! Mamy dostęp do danych! Najnowszy start: Interstellar Boundary Explorer (IBEX) IBEX obok Voyagera jest obecnie najwaŝniejszą misją heliosferyczną CBK w Zespole Naukowym (Co-I) Przygotowanie oprogramowania Symulacje Astronawigacja Opracowanie wyników (najciekawsze!)

5 IBEX ma sporządzić pierwszą kolorową mapę heliosfery oglądanej w atomach neutralnych

6 Kogo potrzebujemy JuŜ teraz oglądamy najdalsze krańce heliosfery: IBEX Niedługo obejrzymy jej dno tuŝ przy Słońcu: Solar Orbiter Astronomów, fizyków Potrafiących myśleć samodzielnie Umiejących programować (koniecznie Fortran lub C, poŝądana: Mathematica) Znających angielski w mowie i w piśmie Chcących i potrafiących cięŝko pracować Zainteresowanych czystą pracą naukową O niewygórowanych oczekiwaniach finansowych MoŜe to Ty pokierujesz pierwszą misją do Lokalnego Obłoku Galaktycznego? Ktoś musi zrealizować Interstellar Pathfinder!

7 Pracownia Dynamiki Układu Słonecznego S i Planetologii Główne kierunki badawcze Fizyka planet Fizyka komet Dynamika Układu Słonecznego Tematyka badawcza Atmosfery kometarne Jądra kometarne Atmosfery planetarne Geologia planetarna Fizyka powierzchni ciał Układu Słonecznego Dynamika małych ciał Układu Słonecznego Dysk Rozproszony i Obłok Oorta CBK Grupa planetologiczna

8 Aktualnie gorące tematy badawcze Skąd się wzięły komety w Pasie Głównym Planetoid? Czy składem chemicznym róŝnią się zasadniczo od asteroid? Co jest źródłem ich aktywności? Słowa kluczowe: efekty niegrawitacyjne w kometach, efekt YORP dla planetoid, dynamika komet i planetoid, nowa populacja komet- Main Belt Comets Jakie są relacje dynamiczne pomiędzy róŝnymi populacjami komet i planetoid w Układzie Słonecznym? Słowa kluczowe: komety długookresowe, Dysk Rozproszony, Obłok Oorta, symulacje Monte Carlo, ewolucja dynamiczna Co nowego o kometach i ich pierwotnej materii dowiemy się z Misji Herschel? Na ile ich skład izotopowy wody róŝni się od ziemskiego? Słowa kluczowe: koma kometarna, profile linii emisyjnych w zakresie radiowym, transfer promieniowania, symulacje Monte Carlo Misja Herschel (Herschel Space Observatory) teleskop kosmiczny do obserwowania obiektów astronomicznych róŝnych skal w submilimetrowym zakresie widma detekcja linii emisyjnych, głównie wody start maj 2009 CBK Grupa planetologiczna

9 UCZESTNICZYMY W SPEKTROMETRYCZNYCH EKSPERYMENTACH KILKU MISJI KOSMICZNYCH : BEPICOLOMBO W CBK REALIZOWANE SĄ BADANIA ATMOSFER I POWIERZCHNI PLANET: Badania atmosfer : analiza transportu promieniowania w zakresie widzialnym i podczerwieni. Przeprowadzamy symulacje numeryczne gęstości promieniowania w atmosferach zawierających gazy, aerozole i pył. Porównanie wyników modelowania z pomiarami spektrometrów kosmicznych pozwala na analizę istniejących i daje moŝliwość ewentualnego wykrycia nowych składników (np. metanu w atmosferze Marsa) CBK GRUPA PLANETOLOGICZNA 9

10 Badanie powierzchni planet: analiza danych satelitarnych pod kątem wykrywania struktury i składu mineralogicznego powierzchni planet (Mars, Wenus, Merkury) - badanie wpływu własności optycznych powierzchni planet na zmierzone/modelowane widma - analogi planetarne i ich badania laboratoryjne - modelowanie i analiza laboratoryjnych pomiarów własności odbijających i emisyjnych skał i minerałów CBK Grupa planetologiczna 10

11 Zespół Fizyki Układu Słonecznego Prof. dr hab. Wiesław Macek Dr Marek Strumik Mgr Anna Wawrzaszek i Astrofizyki - Grupa Nieliniowej Analizy Danych Turbulencja plazmowa w heliosferze Turbulencja z punktu widzenia teorii nieliniowych układów dynamicznych i chaosu deterministycznego Analiza szeregów czasowych Fale nieliniowe w plazmie kosmicznej

12 Turbulencja w wietrze słonecznym (bliska i daleka heliosfera) Badanie niejednorodnego transferu energii (zjawisko intermitencji) Modele multifraktalne kaskad energii Opis właściwości skalowania przy uŝyciu charakterystyk multifraktalnych i teorii procesów Markowa Widma multifraktalne Markowski charakter kaskady Skalowanie PDF

13 Analiza danych z nieliniowych układów dynamicznych Chaos i intermitencja w układach dynamicznych Obliczanie wymiarów, entropi, wykładników Lapunowa, itp. na podstawie szeregów czasowych Opis multifraktalny Układ Lorenza Układ Rösslera Wpływ szumu na nieliniowe układy dynamiczne