|
| |
|
|
Vývoj hvězd různých hmotností
Cibulková, Helena ; Brož, Miroslav (vedoucí práce) ; Zasche, Petr (oponent)
V předložené práci studujeme změny ve struktuře hvězdy, k nimž dochází během jejího vývoje, a závislost těchto změn na počáteční hmotnosti hvězdy. Vnitřní změny se projevují i na vlast- nostech hvězdy pozorovatelných z vnějšku, jako je efektivní teplota nebo zářivý výkon. V této práci nejprve odvodíme základní rovnice hvězdné stavby, které popisují nejvýznamnější procesy uvnitř hvězdy. O hvězdě přitom předpokládáme, že nerotuje a je sféricky symetrická. Pro názornější po- pis hvězdného vývoje vyneseme jednotlivé veličiny do grafů, a to pro různé počáteční hmotnosti hvězd (od 0,1 do 100 M⊙). K numerickým výpočtům používáme program EZ2, který modeluje vývoj hvězdy po dobu, kdy splňuje podmínku hydrostatické rovnováhy. Teorii hvězdného vývoje nakonec využijeme k určení stáří otevřených hvězdokup NGC 188 a M 45 metodou izochron. Klíčová slova: vývoj hvězd, Hertzsprungův-Russellův diagram, rovnice hvězdné stavby, program EZ2 1
|
|
| |
|
|
Rovnice vedení tepla ve fyzice planetek a meteoroidů
Pohl, Leoš ; Brož, Miroslav (vedoucí práce) ; Vokrouhlický, David (oponent)
Negravitační síly, které jsou způsobeny tepelnou emisí fotonů, mohou v dlouhodobém měřítku do značné míry změnit oběžné dráhy a rotaci asteroidů. K vyčíslení těchto sil je nutno vyřešit rovnici vedení tepla v asteroidu. Vytvořili jsme program v jazyce Fortran, který numericky řeší rovnici vedení tepla pomocí metod konečných diferencí a počítá rozložení teploty v systému jednorozměrných tyčí, kterými modelujeme asteroid. Metody jsou porovnávány z hlediska konvergence, přesnosti a výpočetní náročnosti. Výsledky jsou srovnány se zjednodušeným stacionárním analytickým řešením. Z numerických výsledků jsme spočetli negravitační zrychlení a související změnu velké poloosy. Ukázali jsme, že metody konvergují s nárůstem hustoty sítě a vybrali jsme nejlepší metodu. Ukázali jsme, že analytické řešení dává dobrý první odhad amplitudy teploty. Změna velké poloosy testovaných asteroidů, způsobená negravitačními silami, je v řádové shodě s přesnějšími modely a s~pozorovanými hodnotami.
|
|
|
Numerická analýza Hillsova mechanismu
Čížek, Kryštof ; Haas, Jaroslav (vedoucí práce) ; Brož, Miroslav (oponent)
Interakce tří těles je obecně velmi chaotický a těžce řešitelný problém. Případ, kdy dvojhvězda nalétá na třetí, těžší těleso, je speciální konfigurace tohoto problému. Tu zkoumal J. G. Hills ve svých článcích, přičemž při interakci těchto tří těles dojde buďto k úplnému rozpadu systému na tři nevázaná tělesa, k přežití původní dvojhvězdy, nebo nahrazení jedné složky dvojhvězdy těžším tělesem - tzv. výměnná interakce. Pokud dojde k výměnné interakci, je zpravidla nahrazené těleso velkou rychlostí vystřeleno ze systému a tento efekt nazýváme Hillsův mechanismus. V takovém případě má dvojhvězda po interakci zpravidla větší vazebnou energii a je tak odolnější proti případnému dalšímu rozpadu. Hillsovy výsledky jsou ale nedostačující například pro efekty v rámci jádra naší galaxie. Numerickým integrováním jsme modelovali nálety dvojhvězdy na třetí, těžší těleso, čímž jsme mohli Hillsovy výsledky ověřit a rozšířit o počáteční podmínky, které lépe odpovídají situacím v rámci galaktického jádra.
|
|
|
Velké pozdní bombardování v různých místech sluneční soustavy
Zajaček, Michal ; Brož, Miroslav (vedoucí práce) ; Ďurech, Josef (oponent)
Tato práce se zabývá velkým pozdním bombardováním ve sluneční soustavě, které se odehrálo před 4,1 až 3,8 miliardami let. Jedná se o období intenzivních kolizií, jejichž stopy jsou pozorovány na Měsíci a jiných tělesech, především v podobě kráterů nebo impaktních tavenin. První část práce je rešerší o velkém pozdním bombardování se zaměřením na observační důkazy a nedávné dynamické modely. V druhé části testujeme konkrétní dynamický a kolizní model bombardování, a to pomocí míry kráterovaní na různých tělesech sluneční soustavy, což nebylo učiněno dříve v takovém rozsahu. K tomuto účelu jsme použili symplektický integrátor SyMBA, kolizní kód Boulder a různé škálovací zákony projektil/kráter. Diskutujeme zdroje nejistot pozorování i nejistot modelů. Naše výsledky navíc využíváme k omezení rozdělení velikostí primordiální populace komet.
|
|
| |
|
|
Dynamické procesy v prstencích Jupiteru a Saturnu
Řehák, Matyáš ; Brož, Miroslav (vedoucí práce) ; Hanuš, Josef (oponent)
Obsahem práce je přehled dynamických procesů projevujících se v prstencích Jupiteru a Saturnu. Práce je rozdělena do tří kapitol, přičemž v první jsou popsány pozorované orbitální a fyzikální vlastnosti prstenců. Ve druhé diskutujeme fyzikální procesy formující prstence. Do popisovaných jevů patří slapové rozpady, vzájemné kolize částic prstenců, nárazy meteoroidů a balistický transport. Také jsou rozebrány jevy elektromagnetické - Poyntingův-Robertsonův jev, Lorentzovy rezonance, unášení plazmatem a tlak záření. Dalším typem jevů je rezonanční gravitační vliv satelitů, pastýřské měsíce a také kolektivní dynamika částic prstenců, jež se projevuje tvorbou spirálních vln. Ve třetí kapitole je uveden přehled různých teorií vzniku prstenců Saturnu. Modely vzniku lze rozdělit do tří kategorií - rozpad měsíce, rozpad cizího tělesa a vznik z protolunární hmoty. V současné době se varianta rozpadu velkého diferencovaného měsíce jeví jako nejpravděpodobnější.
|
|
|
Simulations of asteroid collisions using a hybrid SPH/N-body approach
Ševeček, Pavel ; Brož, Miroslav (vedoucí práce) ; Kobayashi, Hiroshi (oponent) ; Schäfer, Christoph M. (oponent)
Výzkum srážek asteroidů je zásadní pro pochopení vzniku a vývoje Sluneční soustavy. K interpretaci pozorování více než 100 rodin asteroidů se využívá nu- merických simulací. V této práci používáme metodu shlazených částic (SPH), která umožňuje detailně popsat impakt, šíření rázové vlny, fragmentaci aster- oidu, výhoz fragmentů a reakumulaci vlivem gravitace a vzájemných kolizí. Vzh- ledem k tomu, že příslušná časová škála může dosáhnout doby oběhu tělesa, je metoda SPH často spojena s N-částicovým integrátorem, který nahrazuje hy- drodynamiku za detekci kolizí. V první části práce popisujeme použité num- erické metody a jejich implementaci v novém kódu OpenSPH. Důkladně také kód testujeme, používáme přitom analytická řešení a laboratorní experimenty jako referenci. Dále diskutujeme stabilitu metody a její konvergenci vzhledem k prostorovému rozlišení. V recenzovaných článcích, zahrnutých v této práci, se zaměřujeme na srážky s terči konkrétních velikostí (D = 10 a 100 km). Zk- oumáme závislost na velikosti terče, velikosti projektilu, rychlosti impaktu, im- paktním úhlu a zejména na počáteční rychlosti rotace. Ukazujeme, že rotace může výrazně redukovat efektivní pevnost terče a...
|
|
|
Orbital and collisional dynamics of small bodies
Rozehnal, Jakub ; Brož, Miroslav (vedoucí práce) ; Granvik, Mikael (oponent) ; Delbo, Marco (oponent)
Tato práce se zabývá výzkumem dynamických a kolizních dějů, které ovlivňují po- pulace malých těles Sluneční soustavy. Soustředíme se zejména na rodiny planetek a na Jupiterovy Trojany. O těchto planetkách, librujících v okolí Lagrangeových bodů L4 a L5 soustavy Slunce-Jupiter-planetka, se soudí, že pocházejí z transneptunické oblasti, odkud byly zachyceny během nestability soustavy obřích planet před přibližně 4 miliardami let. Na počátku našich prací jsme v roce 2011 zjistili, že mezi Trojany se nachází jedi- ná výrazná rodina kolizního původu, asociovaná s planetkou (3548) Eurybates. Toto těleso je m.j. jedním z cílů nadcházející mise meziplanetární sondy "Lucy". Podrobná analýza nových vlastních rezonančních elementů, barevných indexů a albed nám spolu se statistickými výpočty umožnila identifikovat dalších pět méně výrazných rodin: Hektor, (9799), Arkesilaos, Ennomos a (247341). Patrně nejpřekvapivějším objevem je identi- fikace první rodiny typu D, asociované s asteroidem (624) Hektor, a to proto, že se z hlediska taxonomie jedná o ta nejprimitivnější tělesa. S využitím výsledků simulací dlouhodobého orbitálního vývoje, ovlivněného chaotickou difuzí, jsme odhadli stáří rodin Eurybates a Hektor na (2.5±1.5) Gy. Metodou hlazených částic (SPH) jsme studovali im- paktní procesy, konrétně kráterování...
|
host ::
RSS.