Nikolaj Nikolajevič Gorkavy | |
---|---|
Datum narození | 7. března 1959 (ve věku 63 let) |
Místo narození | Čeljabinsk |
Země | |
Vědecká sféra | astrofyzik |
Místo výkonu práce | |
Alma mater | Čeljabinská státní univerzita |
Akademický titul | doktor fyzikálních a matematických věd ( 1990 ) |
vědecký poradce | Dudorov, Alexander Egorovich [1] , Alexey Fridman , John Mather |
Ocenění a ceny |
Nikolaj Nikolajevič Gorkavy (narozen 7. března 1959 , Čeljabinsk ) je sovětský a ruský astrofyzik , spisovatel , doktor fyzikálních a matematických věd (1991). Laureát Státní ceny SSSR ( 1989 ).
V současné době žije a pracuje ve Spojených státech amerických , je ředitelem a vedoucím pracovníkem soukromého Greenwichského institutu pro vědu a technologii (GIST) ve Virginii . [2]
V roce 1976 absolvoval školu číslo 92 v Čeljabinsku. Studoval ve dvou sekcích Čeljabinské vědecké společnosti studentů: v sekci chemie (vedoucí Yu. G. Zitzer) a v sekci teoretické fyziky (vedoucí profesor M. S. Svirsky). V letech 1975-1976 se zúčastnil tří výcvikových táborů NOÚ "Kurchatovets".
V roce 1976 nastoupil na Fyzikální fakultu Čeljabinské státní univerzity a v roce 1981 ji absolvoval.
V letech 1981-1986 absolvoval postgraduální studium v Moskvě na Astronomickém ústavu Ruské akademie věd (s přestávkou na vojenskou službu od jara 1982 do podzimu 1983). V roce 1986 obhájil doktorskou práci z fyziky planetárních prstenců.
V letech 1986-1998 působil na Krymu, na observatoři Simeiz . V roce 1990 na SAI MGU (dnes Státní astronomický ústav pojmenovaný po P. K. Sternbergovi ) obhájil dizertační práci na doktora fyzikálních a matematických věd (titul byl schválen Vyšší atestační komisí v roce 1991).
V roce 1998, poté, co obdržel cenu a pozvání od Národní akademie věd USA za svou práci o prachu zvěrokruhu , začal pracovat v NASA ve Space Flight Center. Goddarda pod vedením Johna Mathera (laureáta Nobelovy ceny za fyziku za rok 2006). Od roku 2011 do současnosti působí v satelitní skupině Suomi (NASA / NOAA). [3]
Autor více než stovky vědeckých prací a monografií o fyzice planetárních prstenců.
Hlavní výsledky (většinou ve spolupráci s A. M. Fridmanem ):
– byla vyvinuta teorie vzniku planetárních prstenců, založená na mechanismu destrukce volných částic při vzájemných srážkách v diferenciálně rotujícím disku;
— byl zkonstruován systém hydrodynamických rovnic pro gravitační prstence nepružných částic;
- byla studována stabilita prstenců Saturnu a bylo objeveno několik nových nestabilit, včetně akreční nestability odpovědné za rozsáhlé oddělení prstenců Saturnu, stejně jako nestabilita elipsy způsobující excentricitu v tenkých prstencích Uranu a Saturn;
- byl předložen model oblouků Neptuna, podle kterého se jedná o průhledný prstenec s jednotlivými epitony navlečenými k sobě. V každém epitonu se částice pohybují po epicyklických drahách;
— byl navržen model rezonančního původu tenkých prstenců Uranu. Na jeho základě je předpovězena poloha 6 neobjevených satelitů Uranu, což dává dvě rezonance na prstencovou zónu. Tuto předpověď potvrdil Voyager 2 AMS , který o šest měsíců později objevil 10 nových satelitů Uranu.
Tyto práce tvořily první teoretickou monografii na světě o moderní teorii planetárních prstenců [4] , která byla následně přeložena do angličtiny [5] . Práce Gorkavoi-Friedmana o rezonanční struktuře prstenců Uranu a předpovědi jeho neobjevených satelitů vysoce ocenili akademikové V. A. Ambartsumyan , V. I. Arnold , Ya. B. Zeldovich , B. B. Kadomtsev , M. Ya. Marov , A. M Obukhov a mnoho dalších vynikajících vědců [4] [5] . Akademik V. I. Arnold:
Před několika lety, když bylo z letadla pozorováno zákryt hvězdy Uranem, byly náhodně objeveny její prstence. Analýza jejich rezonanční struktury umožnila astronomům N. N. Gorkavoi a A. M. Fridmanovi předpovědět celou řadu satelitů Uranu. O šest měsíců později, když Voyager 2 proletěl kolem Uranu 24. ledna 1986, byly všechny tyto satelity nalezeny v předpokládaných vzdálenostech od Uranu - další triumf Newtonovy teorie gravitace. Předpověď drah satelitů Uranu je vynikajícím objevem, který překonal světovou úroveň poznání v této oblasti a naše věda na něj může být právem hrdá.
Nositel Nobelovy ceny, akademik V. L. Ginzburg :
Toto je zřejmě druhý případ v historii astronomie předpovídání drah nových nebeských těles na základě teoretických výpočtů (poté , co Le Verrier a Adams před 140 lety vypočítali dráhu neznámé planety, poté objevené v roce 1846 Hallem a pojmenované Neptun ) .
Akademik Ya. B. Zeldovich:
Takové předpovědi a jejich potvrzení jsou v astronomii velmi vzácné a zaslouží si nejvyšší chválu.
Státní cena SSSR za rok 1989 v oblasti vědy a techniky byla udělena
„Gorkavyi Nikolai Nikolaevičovi, kandidátovi fyzikálních a matematických věd, výzkumnému pracovníkovi Simeizské vědecké základny Astronomické rady Akademie věd SSSR, Fridmanovi Alexeji Maksimovičovi, doktoru fyzikálních a matematických věd, vedoucímu oddělení téže astronomické rady , za předpověď systému nových satelitů Uranu na základě teorie vytvořených kolektivních a srážkových procesů v planetárních prstencích“.
Dekret o udělení ceny podepsali M. S. Gorbačov a N. I. Ryžkov .
V letech 1993-1995 N. N. Gorkavym a T. A. Taydakova vyvinuli numerický model pro analýzu zachycení prolétávajících asteroidů v blízkosti obří planety. Model byl aplikován na systémy tří obřích planet: Jupiter, Saturn a Neptun. Nečekaně se ukázalo, že návratové družice jsou nejen snadněji zachyceny než přímé – při zachycení spadají do zcela specifických zón určených odlišnou geometrií trajektorií přilétajících asteroidů. A právě v těchto zónách se nacházejí skutečné návratové satelity. Ukázalo se tedy, že umístění vnějších satelitů, které bylo dlouhou dobu považováno za nepravidelné, podléhá určitým vzorcům. Model poskytl vysvětlení existence vnějších satelitů Jovian, včetně zaostalé skupiny Pasiphe, vytvoření reverzní Phoebe u Saturnu a vytvoření velkého reverzního Tritonu u Neptunu.
Z modelu pro Saturn bylo vyvozeno, že ve vzdálenostech přibližně dvakrát větších, než je poloměr oběžné dráhy návratové Phoebe (13 milionů km), nejvzdálenější družice Saturnu, známé na počátku 90. let, stále existuje neobjevená skupina vnějších návratových satelitů - analog Jupitera vnější skupina Pasiphe. Předpověď o existenci nejvzdálenější skupiny návratových satelitů Saturnu byla potvrzena o několik let později: v letech 2000-2007 bylo objeveno 25 návratových satelitů Saturnu ve vzdálenostech 18-24 milionů kilometrů. Zóna mezi reverzní Phoebe a reverzní vnější skupinou, stejně jako mezi Phoebe a Iapetem, je převážně obsazena družicemi s přímou oběžnou dráhou - v dobré shodě s modelem Gorkavy-Tydakova.
V roce 2001 Gorkavyi a Taydakova provedli dodatečnou předpověď [6] ze svých výpočtů v roce 1995 , že nejvzdálenější satelit Neptunu v té době, Nereid , je největším zástupcem přímých satelitů ve skupině vnějších satelitů, které se budou skládat ze směsi satelitů s různými směry oběhu s převahou počtu inverzí. Tato předpověď se zatím potvrdila: v letech 2003-2003 byly za oběžnou dráhou Nereidy objeveny 2 přímé a 3 návratové satelity Neptunu.
Na počátku 90. let 20. století družice COBE měřila s rekordní přesností jak kosmické mikrovlnné pozadí (za které John Mather a George Smoot v roce 2006 obdrželi Nobelovu cenu za fyziku za objev nepravidelností), tak záblesky oblohy způsobené prachem zvěrokruhu, který vážně rušil. s jemnými pozorováními.. K vytvoření nástupce Hubbleova vesmírného dalekohledu Webb Space Super Telescope bylo nutné určit, jak intenzivní je záře zvířetníkového prachu v jiných bodech sluneční soustavy, například v pásu asteroidů, v jednom z možných umístění budoucí dalekohled.
V polovině 90. let se Nikolaj Gorkavy na návrh Johna Mathera pustil do stavby fyzického trojrozměrného modelu meziplanetárního prachového mračna (na základě dat z družice COBE získaných pro bod na Zemi), pomocí kterého bylo možné vypočítat zodiakální osvětlení v kterémkoli bodě sluneční soustavy.
Tato práce byla oceněna Americkou akademií věd v roce 1998. Jeho výsledky byly publikovány v předních amerických vědeckých časopisech [7] [8] [9] . Model umožnil vypočítat mapy oslnění oblohy v libovolném bodě sluneční soustavy.
Hvězda Beta Pictoris (β Pictoris) je známá svým okrajovým prachovým diskem a také tím, že na hvězdu dopadají skutečné spršky komet, které při vypařování nakrátko mění spektrum hvězdy. Intenzita těchto tajemných kometárních rojů se během několika měsíců značně mění.
Na havajské a pařížské konferenci (1993 a 1994) předložili N. N. Gorkavy a T. A. Taydakova model, podle kterého se poblíž Pivotor Beta nacházejí dvě hmotné planety, které se hmotností a umístěním podobají Jupiteru a Saturnu ve sluneční soustavě [10] . Numerické výpočty ukázaly, že tyto dvě planety jsou schopny svrhnout na hvězdu velké množství komet a intenzita těchto přeháněk se bude lišit přesně podle pozorování.
V roce 2000 Nikolai Gorkavy spolu s Johnem Matherem a dalšími spoluautory aplikovali model zodiakální záře na disky poblíž Vega a Epsilon Eridani a ukázali, že rezonanční interakce planet s diskem komety a prachu může vést k rezonančním asymetrickým prachovým vzorům v disk, viditelný z velké vzdálenosti. To dává novou metodu pro objevování planet kolem jiných hvězd. Existence masivní vnější planety o poloměru >60 AU byla předpovězena v [11] . e. poblíž Vegy a malé vnější planety poblíž Epsilon Eridani. Této práci byly věnovány speciální tiskové zprávy NASA a IAU (International Astronomical Union).
V roce 2000 na návrh Sally Heepové, která prováděla pozorování pomocí Hubbleova teleskopu, Gorkavy vymodeloval ohyb disku poblíž Beta Pivotsa – a ukázal, že jej lze snadno vysvětlit přítomností malé planety (10 o hmotnosti Země) umístěné v vzdálenost 70 astronomických jednotek (vzdálenosti Země od Slunce) a mající sklon oběžné dráhy 2,5 stupně [12] . V současné době byl poblíž Beta Pictoris objeven celý planetární systém. Poloměr oběžné dráhy pouze jedné planety, obdoby Saturnu, nacházející se ve vzdálenosti asi 10 astronomických jednotek, byl určen poměrně přesně.
V roce 2006 Gorkavy a Taydakova došli k závěru, že pokud jsou pozorování asymetrického prstence kolem Vegy správná, znamená to, že se v jeho blízkosti nenachází pouze vnější planeta, která vytváří asymetrický prachový vzor, ale také masivní vnitřní planeta, která prostor kolem prachové hvězdy [13] .
Spolu s krymskými astronomy V. V. Prokofjevem a V. P. Taraščukem, známými svými průkopnickými pozorováními družic asteroidů, N. N. Gorkavyi napsal článek o družicích asteroidů do časopisu „Uspekhi fizicheskikh nauk“ [14] . Ukázali, že satelity asteroidů jsou stabilní a umístěné hluboko uvnitř Hillovy sféry jejich hlavních těl. Ale důvod vzniku relativně velkých satelitů v docela malých asteroidech se slabou gravitací zůstal nejasný. Vznik obrovského Měsíce v blízkosti malé Země představoval podobný problém, ale v případě asteroidů byla díky slabosti jejich gravitace paradoxní situace zjevnější.
V roce 2007 Gorkavyi zveřejnil nový model vzniku Měsíce [15] , podle kterého vyrostl z pravidelného cirkuplanetárního oblaku, jehož hmotnost mnohonásobně vzrostla díky balistickému přesunu hmoty ze zemského pláště. Tento přenos je podobný tomu, který používá model megadopadu , ale nepřichází s jedním megadopadem, ale s mnoha mnohem méně katastrofickými událostmi. Podobný mechanismus má na svědomí i vznik satelitů kolem asteroidů, kde jsou megadopady vzácné, ale stálým evolučním faktorem je srážka mikrometeoritů s asteroidy. Systematické strhávání hmoty z povrchu planetek do meziplanetárního prostoru je zodpovědné za silný pokles hmoty pásu asteroidů (což byl vlastně důvod, proč v pásu nevznikly žádné planety) a zachycení části tohoto toku do blízko-asteroidní disk způsobuje masivní tvorbu asteroidových satelitů. Když se k hlavnímu tělesu připojí velký satelit, vytvoří se typické asteroidy ve tvaru činky.
Hlavní výsledky získané Gorkavym spolu se skupinou spoluautorů (A. M. Fridman, Yu. A. Trapeznikov, L. S. Levitsky, T. A. Taydakova a další [16] [17] ):
1. Byla nalezena korelace mezi seismicitou a nepravidelností rotace Země (modul derivace rychlosti rotace v závislosti na čase)/
2. Byla nalezena antikorelace seismické aktivity mezi severní a jižní polokoulí, která se ukázala být spojena s aktivitou zlomů na okraji Tichého oceánu (tzv. „ohnivý kruh“). Později se ukázalo, že taková seismická asymetrie je typickým jevem na styku tří desek.
3. Byla prokázána existence ročního období ve frekvenci slabých zemětřesení a byla studována závislost statistické významnosti tohoto období na hloubce epicentra, na geografickém regionu a dalších faktorech.
4. Předpovídá se nerovnoměrnost (asi 0,5 cm za rok) rychlosti kontinentů, která dosahuje v průměru několika centimetrů za rok.
Tento vědecký směr byl podpořen jedním z prvních grantů RFBR v roce 1993.
19. února 2013 Gorkavy objevil v datech senzoru končetin družice Suomi signál z oblaku prachu, který v atmosféře zanechala ohnivá koule Čeljabinsk . Pomocí analýzy dat Suomi prokázala, že se mrak roztáhl do prstence, který existoval v zemské atmosféře déle než tři měsíce. Z pozemních fotografií zaslaných očitými svědky odhadl výšku a rychlost konvektivního vzestupu houbového mraku [18] a také objevil fenomén „letu“ - kdy rychle stoupající mrak, proklouznutý přes bod rovnováhy, se usadí zpět [19] . Na základě aerodynamického brzdění odhadl průměr úlomku, který spadl do jezera Chebarkul , na 78 cm (-16/+20) cm, což se ukázalo jako velmi blízké skutečným rozměrům úlomku vytaženého z jezera: 88x66x62 cm.
Gorkavy se stal hlavním autorem článku v Geophysical Research Letters [20] . Další spoluautoři článku: Didier Raoult, vývojář programů pro stanovení vlastností aerosolu z dat družice Suomi; Paul Newman a Arlindo da Silva jsou známí specialisté na modelování atmosférických proudů; Alexander Dudorov, čeljabinský astronom, který vedl sběr meteoritů a meteoritového prachu po výbuchu ohnivé koule. Tato práce byla předmětem tiskové zprávy Goddardova centra NASA a speciální animace vytvořené specialisty v Goddardu. Tisk po celém světě diskutoval o novém prachovém prstenci kolem planety.
V roce 2014 bylo pojmenováno Středisko kosmických letů Robert Goddard zaznamenal s cenou skupinu vědců, kteří pod vedením Nikolaje Gorkavyho studovali meteorit Čeljabinsk. Robert Goddard - jedno z nejprestižnějších amerických ocenění v oblasti průzkumu vesmíru. [21]
Nikolaj Gorkavy se účastní různých akcí věnovaných Čeljabinskému meteoritu: kulaté stoly [22] , konference, sbírky [23] atd.
V roce 2014 navrhl Nikolaj Gorkavy postavit v Čeljabinsku multifunkční budovu „Galerie“ Meteorit „ve formě meteoritové stezky [24] .
V roce 2016 se spolu s A.E.Dudorovem stal členem redakční rady a byl jedním ze spoluautorů knihy „Čeljabinský superbolide“, vydané nakladatelstvím Čeljabinské státní univerzity [25] .
Nikolai Gorkavyi se také zajímá o problémy zpracování 3D lidarových dat; robotika (viz design robota Surfer z The Catastrophe Theory); dynamika buněčných membrán a matematické modelování ruptury erytrocytů infikovaných parazity malárie (toto téma bylo podpořeno grantem Languedoc-Roussillon Foundation a je rozvíjeno od roku 2011, z měsíční návštěvy University of Montpellier , Francie), stejně jako energeticko-hybný problém gravitačního pole v Einsteinově teorii [26] .
V roce 2014 byly napsány scénáře k celovečerním filmům podle knih The Astrovitian a Theory of Catastrophes (autory scénářů jsou N. Gorkavy a T. Kitsia).
Pojmenována na počest Nikolaje Nikolajeviče Gorkavyho (1959—), zaměstnance Krymské astrofyzikální observatoře, nebeského mechanika a kosmogona. Vytvořil jednotný model pro vznik satelitních systémů Jupiter, Saturn a Neptun a vysvětlil původ návratových satelitů obřích planet a rysy Neptunových prstenců.
Zdá se mi, že Nobelovy ceny jsou speciálně vytvořeny, aby korunovaly právě takové vědecké objevy, následně potvrzené experimenty či pozorováními, jako je popsaná teorie Uranových prstenců. Ale američtí astronomové, s nimiž jsem o tom následně diskutoval, namítli: „naším cílem je podporovat americké teorie, ne ruské .
V sociálních sítích | |
---|---|
Tematické stránky | |
V bibliografických katalozích |