|
|
Anelastická deformace planetárních těles
Vach, Dominik ; Čadek, Ondřej (vedoucí práce) ; Běhounková, Marie (oponent)
Pozorování naznačují, že některé ledové měsíce ve Sluneční soustavě mají podpovrchové oceány zahřívané působením slapových sil. Pro popis této anelastické deformace je vhodné použít metody známé z mechaniky kontinua a nalézt tak disipovanou energii pro jednotlivá tělesa. V této práci je porovnáván Maxwellův a Kelvin-Voigtův deformační model a jejich schopnost určit tepelný výkon těles. Narozdíl od Maxwellova modelu, obecně nepoužívaný Kelvin-Voigt- ův model popisuje vratnou deformaci, a tedy by mohl umožňovat popis jevů, které mohou být jinak vysvětleny pouze pomocí gravitačních účinků. Za účelem porovnání obou modelů pro různá tělesa byl vyvinut program ve Fortranu, který modeluje 3D anelastickou deformaci planetárních těles za přítomnosti slapové síly. Výsledky naznačují, že předpovězený výkon může být různý v závislosti na použitém modelu a že Kelvin-Voigtův model by mohl najít uplatnění například v krátkodobých procesech. 1
|
|
|
Terestrické exoplanety a jejich vývoj
Káňová, Michaela ; Běhounková, Marie (vedoucí práce) ; Čadek, Ondřej (oponent)
Terestrické exoplanety, tedy planety podobné Zemi nacházející se mimo sluneční soustavu, předsta- vují rozmanitý statistický soubor, umožňující lépe porozumět jejich formaci, historii a vnitřní i orbitální dynamice. Exoplanety nacházející se v těsné blízkosti své mateřské hvězdy jsou vystaveny silné slapové interakci, jež má za následek disipaci mechanické energie (slapové zahřívání), změnu rotační frekvence planety a také vývoj oběžné dráhy. Tradičně užívané teorie slapového vývoje dráhy předpovídají uchy- cení planet na výstředné dráze do stavu pseudo-synchronní rotace, kdy je jejich rotační frekvence vyšší než frekvence oběžná. Tento jev ovšem neodpovídá pozorování měsíců ve sluneční soustavě a jedná se spíše o důsledek zjednodušených reologických předpokladů. V předkládané práci se zaměřujeme na numerický výpočet slapového vývoje oběžné dráhy pro planetu popsanou viskoelastickou Maxwellovou reologií v jednoplanetárním systému. Nacházíme rovnovážné rotační stavy, mezi nimiž se objevují spin- orbitální resonance, a diskutujeme jejich souvislost s minimy slapového zahřívání. Uchycení ve spin- orbitální resonanci má za následek také nerovnoměrné ozáření povrchu, a tedy nerovnoměrné rozložení povrchových teplot, ovlivňující vnitřní dynamiku planety. Druhým tématem této...
|
|
|
Termální vývoj Saturnova měsíce Enceladu
Kozoň, Marek ; Čadek, Ondřej (vedoucí práce) ; Běhounková, Marie (oponent)
Študujeme termálny vývoj Enceladu na veľmi dlhých časových škálach. Na to využívame nami vytvorený program vo Fortrane, ktorý modeluje slapovú de- formáciu a ňou spôsobenú tepelnú disipáciu ako aj transport tepla v telese za pomoci kondukcie. Započítaný je tiež efekt rozpadu dlho-žijúcich rádioaktívnych izotopov v jadre na tepelnú produkciu. V práci predstavujeme závislosť charak- teru tepelného vývoja na minimálnej viskozite a rozdielnych hodnotách konš- tantnej excentiricity, pričom vybrané prípady sú skúmané detailnejšie. Poukazu- jeme, ďalej, na skutočnosť, že pri zahrnutí vývoja orbitálnej excentricity nemá jej počiatočná hodnota zásadný vplyv na výsledok termálneho vývoja a mesiac vždy rýchlo zamrzne. Nakoniec skúmame závislosť tepelného vývoja na veľkosti pridaného hydrotermálneho zdroja v jadre a ukazujeme, že je možné nájsť hod- notu jeho výkonu, pri ktorej satelit nezamrzne a ani sa neprehreje po dobu aspoň 4 miliárd rokov, čo je nutnou podmienkou pre zachovanie termálnej ak- tivity Enceladu od jeho vzniku až po súčasnosť. 1
|
|
|
Insolace a povrchová teplota na planetách mimo sluneční soustavu
Káňová, Michaela ; Běhounková, Marie (vedoucí práce) ; Čadek, Ondřej (oponent)
V předkládané práci je představen numerický model popisující změny insolace a vývoj povrchové teploty na idealisované kamenné extrasolární planetě bez atmosféry, uzamčené působením slapů ve spin-orbitální resonanci. Studium tohoto vývoje se za- kládá na řešení rovnice vedení tepla v kulové slupce se speciálními okrajovými pod- mínkami. Diskutujeme zde závislost průběhu povrchové teploty na fyzikálních a geo- metrických parametrech, jako jsou výstřednost oběžné dráhy, sklon rotační osy, typ re- sonance, tepelná setrvačnost a hustota zářivého toku při povrchu planety (extrasolární konstanta). Průměrná roční teplota na studované planetě může v nejsilněji ozařovaných bodech dosahovat až tísíce kelvinů a je dle očekávání určena především extrasolární konstantou. Na škále stovek kelvinů ji pak ovlivňuje kombinace excentricity a sklonu rotační osy, v některých případech i tepelná setrvačnost.
|
|
| |
|
|
Regional models of lithospheric subduction
Androvičová, Adela ; Čížková, Hana (vedoucí práce) ; Běhounková, Marie (oponent)
Procesy na subdukčných zónach sú kľúčové pre dynamiku litosférických dosiek a konvektívne tečenie v zemskom plášti. Proces subdukcie je ovplyvňovaný kombináciou množstva parametrov a neexistuje jednoduchý všeobecný vzťah medzi výslednou geometriou a deformáciou dosky a zvoleným subdukčným parametrom. V predloženej práci uskutočňujeme parametrickú štúdiu procesu subdukcie na dvojrozmernom modeli s kompozitnou reológiou zahrňujúcou lineárne newtonovské tečenie, mocninné tečenie a limitor napätia, prípadne Peierlsovo tečenie. Oddelenie subdukujúcej a nadložnej dosky v našom modeli je zabezpečené vrstvou nízkoviskózneho materiálu. Zaujíma nás predovšetkým, aký vplyv má oblasť kontaktu subdukujúcej a nadložnej dosky na geometriu dosky vo vrchnom plášti. Sledujeme tiež vplyv hraničnej podmienky a reologických parametrov subdukujúcej dosky. Výsledky z modelov aplikujeme na subdukčnú oblasť Kermadec. Ukazujeme, že z hľadiska morfológie a rýchlosti dosky pozorovaniam najlepšie zodpovedá model s viskozitou kôry 1020 Pa.s, limitom napätia 108 Pa a s nárastom viskozity o faktor 10 v hĺbke 660 km.
|
|
| |
|
| |
|
|
Studium vnitřní dynamiky Marsu na základě topografie a gravitačního pole
Kalousová, Klára ; Běhounková, Marie (oponent) ; Čadek, Ondřej (vedoucí práce)
V předložené práci se zabýváme modelem tloušťky elastické litosféry Marsu. Předpokládáme, že povrchové zatížení planety je kompenzováno pouze prohnutím elastické litosféry, a formulujeme prostorovou inverzi na základě srovnání předikovaného a pozorovaného geoidu. Rozsáhlým testováním inverze v dvoudimenzionální axisymetrické geometrii získáváme nejlepší parametry inverze. Poté invertujeme reálná data a vytváříme modely tloušťky elastické litosféry Marsu pro různě široké ltry. Zaměřujeme se na některé topogracky významné oblasti, určujeme tloušťku elastické litosféry pod nimi a získané hodnoty srovnáváme s publikovanými výsledky. Pro některé oblasti dostáváme shodu. Přiřazením stáří jednotlivým oblastem zjišťujememe nárůst tloušťky elastické litosféry v čase, což je ve shodě s tzv. principem zamrzlé litosféry.
|
|
| |
host ::
RSS.