ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ Физика-техникалық факультеті Қатты дене физикасы және бейсызық физика кафедрасы Диплом жұмысы Алып –планета Юпитердің фотографиялық бейнелерінің фракталдық өлшемділіктері Орындаған: «Астрономия» мамандығының 4 курс студенті Жақсыбай А. М Ғылыми жетекшісі: ф-м. ғ. к. Алимгазинова. Н. Ш.
Дипломдық жұмыстың мақсаты: мақсаты Фракталдық талдау көмегімен Юпитердің атмосферадағы Үлкен Қызыл Дағының құрылымын фотографиялық бейнелері арқылы зерттеу теу әдісі: Фракталдық талдау 1 -сурет
Юпитер Күнге дейінгі қашықтығы 778 млн км. Жарықтың планетаға дейінгі жету уақыты 43 мин. Орбита эксцентритеті 0. 048 Планетанын орбита бойымен қозғалысы 13 км/с. Юпитер периоды 11. 86 Тұспа-тұс тұруы Әр 399 тәулікте Юпитер орбитасының көлбеуі 1 Планетаның экваториальды радиусы 71400 км. Юпитер көлемі Жерден 1320 есеге үлкен Юпитер массасы Жерден 318 есеге улкен Орташа тығыздық 1. 33 г/см 3
Юпитер атмосферасы және Үлкен Қызыл Дақ туралы жалпы мәлімет 2 -сурет Юпитер – Күн жүйесінің ең үлкен ғаламшары. Юпитер — Күннен арақашықтығы 778 млн км-ге қарамастан астрономиялық б. Бұлттардың түсі биіктікпен корреляцияланады: көк қабаттар – ең жоғарғылары, олардың астында қоңырлары, содан кейін ақтары жатады. Қызыл қабаттар – ең төменгілері. Ғаламшардың қызғылт түсі ең алдымен атмосферада қызыл фосфордың және, мүмкін, электр разрядтарының салдарынан пайда болатын органиканың болуымен түсіндіреді. Қысым шамамен 100 КПа болатын аймақта температура шамамен 160 К құрайды. ақылаулар үшін ыңғайлы объект.
Үлкен Қызыл Дақ Юпитердің оңтүстік жарты шарында Қызыл Дақ деген атпен белгілі үлкен тұрақты ойық пішінді және қызғылт түсті түзіліс айрықша көрінеді. Оның көлемі бойлық бойынша 35 000 км-ге және ендік бойынша 14 000 км-ге жетеді, ал белсенділігі ылғи құбылады және оның нашар байқалатын жылдары да болады. Атомосфералық ағым оны барлық жағынан ағып өтеді. Қызыл Дақ – бұл ғаламшар атмосферасындағы тұрақты құйын. Үлкен Қызыл Дақтағы зат 7 жер тәулігінің ішінде толық айналым жасап, сағат тіліне қарсы жүреді. 3 -сурет
ФРАКТАЛ және Фрактал. ДЫҚ өлшемділік 4 -сурет Құрылымдық, өз-өзіне ұқсас иеарархиялық сатылық ішкі құрылысы бар оьектілерді фракталдар деп атайды. Мұндай обьектілерге күрделі заттардың молекулалық құрылымы, турбуленттік құйын, жағалау сызықтары, бұлттар, галактикалар және т. б жатады. Фракталдық қасиет бейсызық процестер мен құбылыстарлы сипаттайтын фазалық кеңістіктерде, күрделі жүйелердің функционалдық әрекетінде байқалады. Фракталдардың дәл және толық анықтамасы әзірге жоқ. Фракталдар теориясының негіізн салушылардың бірі Б. Мандельброт фрактал анықтамасын былай ұсынды: Фрактал деп тұтас күйіне белгілі бір мағынада ұқсас болатын бөліктерден тұратын құрылымды айтады.
Фракталдық өлшемділік Хаусдорф фракталдық өлшемділігі: Жалпыландырылған фракталдық өлшемділіктері: Екіөлшемді аффиндік коэффициенті:
Жалпыланған метрлік сипаттама
Зерттеу нәтижелері Зерттеу барысында 2010 жылынан бастап 2016 жыл аралығындағы 103 суреттер алынды. Юпитердің әр суретіне талдау жасалынып, фракталдық өлшемділіктері зерттелініп, графиктері тұрғызылды. Барлық суреттер Astrophysics AP 900 GTO орнатылған Celestron C 14 көмегімен жасалды. Skyris 132 M камерасы қолданылады. Бұл суреттер Жапонияда, Аустралияда, Себуда, Филиппинде жасалынған.
Зерттеу нәтижелері 3. 1 -суретте пішіннің екіөлшемді коэффиценті мен Хаусдорф фракталдық өлшемділік тәуелділігін көрсететін метрикалық диаграмма көрсетілген. Суреттен көрінгендей, фракталдық өлшемділіктің мәндері 0, 79 бен 0, 89 аралықтарында жатыр. Ал пішіннің екіөлшемді коэффиценті негізгі аймақтың 1, 1 мен 1, 25 аралығында жатыр. Біз диаграмманы талдай отырып, орташа фракталдық өлшемділігі 0, 85 мәнге ие және екіөлшемді пішіннің коэффиценті 3, 1 -сурет. Хаусдорф ұлғаюымен 0, 88 мәнге ұмтылып фракталдық өлшемділігі жатыр.
Херст көрсеткіші 0, 5 мәнінен кіші емес мәнге ие, мәндердің негізгі бөлігі 0, 17 -ден 0, 24 -ге дейінгі аумақта жатыр. Теориядан белгілі, 0 <H< 0, 5 -те зерттелініп отырған екіөлшемді кисық антиперсистентті қатар болып келеді, т. б қатар, онда "ортаға қайту" атауы бар болады: егер жүйе кейбір периодта өсіп жатса, онда келесі периодта құлдырауды күту керек. Н нөлге жақын болған сайын, ауытқу тұрақты болады. Біздің Херст көрсеткіштерінің мәліметтерін талдай отырып, Үлкен Қызыл Дақ құрылымы уақыт өте өз пішінін өзгертіп жатыр, бірақ белгілі бір уақыт кезеңінен кейін бастапқы көрінісіне қайта келуі мүмкін.
Сондай-ақ, сурет жасалынғандағы фракталдық өлшемділік пен уақыт тәуелділігін көрсететін уақыт бойынша диаграммалар құрастырылды. Зерттелінген суреттердің барлық күндері (сағаттар, минуттар) Юлиан күндерінің тиісті мәндеріне ауыстырылды.
Херст әдісімен есептелінген Хаусдорф фракталдық өлшемділік және өлшемділіктер 2013 жылғы кезеңде төмендегенін және 2015 жылғы кезеңде өскенін растайды.
Қорытынды Жұмыстың негізгі мақсаты болып Юпитер атмосферасындағы Үлкен Қызыл Дақтың құрылысының сандық анықтамасы болып табылады. Жұмыста талдаудың негізгі әдісі ретінде динамикалық хаос теориясымен-фракталдық талдау болып табылады. Зерттеу объектісі ретінде Филиппиндегі бақылаушы-астроном Кристофер Го жасаған фотографиялық суреттерін алдық. Юпитер атмосферасының құрылысын зертеу келесі кезеңдерден өтті: 1. Деректер базасын қалыптастыру. 2010 жылдың мамыр айынан 2016 мамыр айы аралығындағы 103 суреттер өңделді. 2. Суреттерді алғашқы өңдеу жүргізілді: барлық файлдар және суреттер өңдеу үшін Mat. Lab компьютерлік бағдарламаудың математикалық ортасында бейімделді. 3. Есептеу бағдарламаларының негізгі сипаттамаларының құрылысы. Негізгі сипаттамалары ретінде: хаусдорф фракталдық өлшемі, Херст көрсеткіш фракталдық өлшемі және жалпылама екі өлшемді пішін таңдалды. 4. Сипаттамаларды есептеу. Жұмыста метрикалық диаграммада құрастырылған Юпитер атмосферасының фотографиялық суреттері үшін фракталдық және метрикалық сипаттамалары анықталды. 5. Зерттеу нәтижелерін талдау. Зерттеу нәтижелерінде келесі нәтижелер алынды. 1. Юпитер атмосферасының Үлкен Қызыл Дағының орташа Хаусдорф фракталдық өлшемділігі 0, 85 мәніне ие және екіөлшемді пішіннің коэффиценті ұлғаюымен 0, 88 мәнге ұмтылып жатыр. 2. Херста көрсеткіші 0, 5 мәнінен кіші емес мәнге ие, мәндерінің негізгі бөлігі 0, 17 -ден 0, 24 -ге дейінгі аумақта жатыр. 0, 5 мәнінен кіші Херст көрсеткіші Үлкен Қызыл Дақ құрылымын уақыт өте өз пішінін өзгертіп жатқанын, бірақ белгілі бір уақыт кезеңінен кейін бастапқы көрінісіне қайта келуі мүмкін екенін білдіреді. 3. Херст әдісімен есептелінген Хаусдорф фракталдық өлшемділік және өлшемділіктер 2013 жылғы кезеңде төмендегенін және 2015 жылғы кезеңде өскенін растайды. Осылайша, біз Юпитер атмосфераның құрылымын зерттеуге ұсынылған әдіс оның сандық сипаттамасын өндеуге және атмосферада байқалатын толқын өзгерістерінің заңдылықтарын анықтауға мүмкіндік береді деп қорытынды жасауға болады.
Назар аударғандарыңызға рахмет!
Скачать презентацию ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ Физика-техникалық факультеті Қатты
Алина слайд 2016.pptx