On the Formation of Clouds in the Dusty Ionosphere of Mars

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Dusty plasma clouds observed at altitudes of about 100 km in the mesosphere of Mars have been considered. Features of the dusty ionosphere of Mars compared to the dusty ionosphere of the Earth have been listed. The equations of the model describing self-consistently dusty plasma structures in the ionosphere of Mars have been presented. This model involves features that are important for the ionosphere of Mars but are ignored when describing the dusty plasma system in the ionosphere of the Earth. In particular, the model for Mars involves effects of deceleration of dust particles because of the adhesion of condensed molecules to them. An altitude distribution of particles constituting mesospheric clouds on Mars has been calculated with the self-consistent model. It has been shown that an important factor for the formation of dusty plasma clouds in the ionosphere of Mars is the Rayleigh–Taylor instability, which limits both the maximum size of dust particles that can form dusty plasma clouds and the maximum thickness of the dusty plasma clouds.

About the authors

Yu. S Reznichenko

Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University)

Email: popel@iki.rssi.ru
141700, Dolgoprudnyi, Moscow region, Russia

A. Yu Dubinskiy

Space Research Institute, Russian Academy of Sciences

Email: popel@iki.rssi.ru
117997, Moscow, Russia

S. I Popel'

Space Research Institute, Russian Academy of Sciences; National Research University Higher School of Economics

Author for correspondence.
Email: popel@iki.rssi.ru
117997, Moscow, Russia; 101000, Moscow, Russia

References

  1. F. Montmessin, J.-L. Bertaux, E. Qu'emerais, O. Korablev, P. Rannou, F. Forget, S. Perrier, D. Fussen, S. Lebonnois, A. R'eb'erac, E. Dimarellis, Icarus 183, 403 (2006).
  2. https://www.newsru.com/hitech/30may2021/mars_clouds.html.
  3. U. von Zahn, G. Baumgarten, U. Berger, J. Fiedler, and P. Hartogh, Atmos. Chem. Phys. 4, 2449 (2004).
  4. Б. А. Клумов, Г. Е. Морфилл, С. И. Попель, ЖЭТФ 127, 171 (2005).
  5. А. Ю. Дубинский, Ю. С. Резниченко, С. И. Попель, Физика плазмы 45, 913 (2019).
  6. Yu. S. Reznichenko, A. Yu. Dubinskii, and S. I. Popel, J. Phys.: Conf. Ser. 1556, 012072 (2020).
  7. В. Н. Цытович, УФН 167, 57 (1997).
  8. В. Е. Фортов, А. Г. Храпак, С. А. Храпак, В. И. Молотков, О. Ф. Петров, УФН 174, 495 (2004).
  9. V. N. Tsytovich, G. E. Mor ll, S. V. Vladimirov, and H. M. Thomas, Elementary Physics of Complex Plasmas, Springer, Berlin (2008).
  10. В. Е. Фортов, Ю. М. Батурин, Г. О. Морфилл, О. Ф. Петров, Плазменный кристалл, Космические эксперименты, М.: Физматлит (2015).
  11. А. Ю. Дубинский, С. И. Попель, Письма в ЖЭТФ 96, 22 (2012).
  12. F. Forget, F. Montmessin, J. L. Bertaux, F. Gonzalez-Galindo, S. Lebonnois, E. Qu'emerais, A. R'eb'erac, E. Dimarellis, and M. A. Lopez-Valverde, J. Geophys. Res. 114, E01004 (2009).
  13. J. L. Fox, M. Benna, P. R. Maha y, B. M. Jakosky, Geophys. Res. Lett. 42, 8977 (2015).
  14. J.-L. Bertaux, O. Korablev, S. Perrier, E. Qu'emerais, F. Montmessin, F. Leblanc, S. Lebonnois, P. Rannou, F. Lef'evre, F. Forget, A. Fedorova, E. Dimarellis, A. Reberac, D. Fonteyn, J. Y. Chaufray, and S. Guibert, J. Geophys. Res. 111, E10S90 (2006).
  15. J.-L. Bertaux, D. Fonteyn, O. Korablev et al. (Collaboration), Eur. Space Agency Spec. Publ., ESA-SP 1240, 95 (2004).
  16. M. J. Campbell, J. Liesegang, J. D. Riley, and J. G. Jenkin, J. Phys. C: Solid State Phys. 15, 2549 (1982).
  17. М. А. Леонтович, Введение в термодинамику, Гос. изд-во технико-теоретической литературы, М., Л. (1952), c. 158.
  18. B. A. Klumov, S. I. Popel, and R. Bingham, Письма в ЖЭТФ 72, 524 (2000).
  19. F. F. Chen, in Plasma Diagnostic Techniques, ed. by R. H. Huddlestone and S. L. Leonard, Academic, N.Y. (1965), ch. 4.
  20. M. S. Barnes, J. H. Keller, J. C. Forster, J. A. O'Neill, and D. K. Coultas, Phys. Rev. Lett. 68, 313 (1992).
  21. C. V¨oltz, W. Pesch, and I. Rehberg, Phys. Rev. E. 65, 011404 (2001).
  22. Р. С. Савельев, Н. Н. Розанов, Г. Б. Сочилин, С. А. Чивилихин, Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики 3(73), 18 (2011).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2023 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».