|
| |
|
|
Viskoelastická deformace ledových těles ve sluneční soustavě
Kihoulou, Martin ; Kalousová, Klára (vedoucí práce) ; Běhounková, Marie (oponent)
V této práci studujeme dvě tělesa sluneční soustavy - Saturnův měsíc Titan a trpasličí planetu Pluto. Titan vykazuje polární zploštění, které lze vysvětlit vsakováním ethanových srážek a následnou methan-ethanovou substitucí pod povrchem. Ledovou slupku uvažujeme jako kontinuum s viskoelastickou (maxwellovskou) reologií a deformaci řešíme spektrální metodou. Dostáváme výsledky shodné s literaturou. V případě Pluta poloha kráteru Sputnik Planitia blízko slapové osy naznačuje přítomnost podpovrchového oceánu. Tuto polohu lze vysvětlit reorientací tělesa, pokud se kráter chová jako kladná gravitační anomálie. V tom případě musí být kráter kompenzován a spodní kráter vyplněn materiálem s hustotou větší než led, např. vodou. Problém řešíme nejprve spektrální metodou, která podává výsledky v souladu s hypotézou. Poté provádíme výpočet viskózní deformace v oblasti s volnou hranicí metodou konečných elementů. Výsledky těchto simulací naznačují, že relaxace spodního kráteru probíhá rychleji, než by bylo k reorientaci potřeba. 1
|
|
|
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
|
|
| |
|
| |
|
| |
|
|
Orbital and internal dynamics of terrestrial planets
Walterová, Michaela ; Běhounková, Marie (vedoucí práce) ; Efroimsky, Michael (oponent) ; Brož, Miroslav (oponent)
Název práce: Orbitální a vnitřní dynamika terestrických planet Autor: Michaela Walterová Katedra: Katedra geofyziky Vedoucí disertační práce: RNDr. Marie Běhounková, Ph.D., Katedra geofyziky Abstrakt: Planety nacházející se v těsné blízkosti své mateřské hvězdy jsou významně ovlivňovány slapovou interakcí. Slapové zatěžování a z něj vyplývající disipace mechanické energie přispívají jak k vnitřní dynamice těchto těles, tak k vývoji jejich oběžné dráhy a rychlosti rotace. Slapová disipace ovšem na parametrech oběžné dráhy a podobě planetárního nitra také sama závisí a její studium tedy nelze oddělit od studia tepelného vývoje planety. V této práci se zabýváme analytickým a numerickým modelováním vzájemné vazby mezi vývojem nitra a oběžné dráhy terestrických exoplanet, se zvláštním důrazem na roli slapů. Vedle obecné studie parametrických závislostí slapového zahřívání a stability spin-orbitálních resonancí se v práci věnujeme spřaženému modelu, s jehož pomocí lze studovat vzájemnou vazbu mezi tepelným vývojem a vývojem oběžné dráhy v soustavách s jednou či dvěma planetami. Vyvinutý model aplikujeme jednak na studium tří jednoplanetárních soustav inspirovaných skutečnými terestrickými exoplanetami, jednak na studium modelové soustavy s probíhajícími Kozaiovými- Lidovovými oscilacemi. Ve dvou dodatečných...
|
|
|
Vliv latentního tepla na deformaci subdukované litosféry v plášti Země
Pilař, Štěpán ; Čížková, Hana (vedoucí práce) ; Běhounková, Marie (oponent)
Litosférické desky se vůči sobě pohybují rychlostmi několik cm/rok. V subdukčních oblastech se jedna deska podsouvá (subdukuje) pod druhou. Během zanořování litosfé- rických desek do zemského pláště dochází k jejich deformaci. Tu výrazně ovlivňují fázové přechody v plášťovém materiálu v hloubkách 410 km a 660 km. V této práci jsme pomocí dvourozměrného numerického modelu procesu subdukce ocenili vliv latentního tepla uvol- něného či spotřebovaného během těchto fázových přechodů na subdukci. Vliv latentního tepla jsme vyšetřovali v kombinaci s vlivem dalších parametrů - stáří desky (50 − 150 milionů let), limitu napětí v desce (2·108 −5·108 Pa) a viskozity kůry (1020 −1021 Pa s). Latentní teplo uvolněné během exotermního přechodu v hloubce 410 km desku ohřeje o 50 - 90 K, sníží tak její hustotní anomálii vůči okolnímu plášti a zbrzdí její zanořo- vání. Zároveň se sníží viskozita a deska se snáze deformuje v reakci na endotermní fázový přechod v hloubce 660 km a viskozní rezistenci tužšího spodního pláště. Snižuje se tak napětí v desce, což může mít implikace pro výskyt hlubokých zemětřesení. Co se týče dal- ších zkoumaných parametrů, stáří desky ovlivňuje především viskozitu desky a hloubku průniku desky do spodního pláště, limit napětí ovlivňuje geometrii deformace desky a viskozita kůry má vliv především...
|
|
|
Exotic heat sources in exoEarths
Verkinová, Natália ; Běhounková, Marie (vedoucí práce) ; Kalousová, Klára (oponent)
Táto práca je zameraná na výpočet slapového zahrievania v exoplanetách a jeho porovnanie s menej obvyklým zdrojom, jouleovským teplom. V parametric- kej štúdii na modelovej planéte obiehajúcej okolo málo hmotnej hviezdy je najskôr určený vplyv jednotlivých fyzikálnych parametrov na veľkosť joulovského a sla- pového zahrievania. Potom je vypočítána možná štruktúra planét zo znalosti ich polomeru a celkovej hmotnosti pre predpokladané zloženie. Aplikácia na planéty TRAPPIST-1b a c ukázala, že prechádzajú intenzívnou slapovou deformáciou a pri nenulovom sklone osi magnetického dipólu voči osi rotácie hviezdy sa u nich uplatňuje aj jouleovské zahrievanie. Za predpokladu jednoduchej štruktúry planét tvorených z jadra a plášta, zo štúdie vyplýva dominancia slapového zahrievania u oboch planét. Extrémne zahrievanie, ktoré pozorujeme za použitia niektorých re- ológií, by mohlo viesť k rýchlemu prehriatiu planéty alebo veľkoškálovému taveniu vnútri planéty. 1
|
|
|
Viskoelastická deformace ledových těles ve sluneční soustavě
Kihoulou, Martin ; Kalousová, Klára (vedoucí práce) ; Běhounková, Marie (oponent)
V této práci studujeme dvě tělesa sluneční soustavy - Saturnův měsíc Titan a trpasličí planetu Pluto. Titan vykazuje polární zploštění, které lze vysvětlit vsakováním ethanových srážek a následnou methan-ethanovou substitucí pod povrchem. Ledovou slupku uvažujeme jako kontinuum s viskoelastickou (maxwellovskou) reologií a deformaci řešíme spektrální metodou. Dostáváme výsledky shodné s literaturou. V případě Pluta poloha kráteru Sputnik Planitia blízko slapové osy naznačuje přítomnost podpovrchového oceánu. Tuto polohu lze vysvětlit reorientací tělesa, pokud se kráter chová jako kladná gravitační anomálie. V tom případě musí být kráter kompenzován a spodní kráter vyplněn materiálem s hustotou větší než led, např. vodou. Problém řešíme nejprve spektrální metodou, která podává výsledky v souladu s hypotézou. Poté provádíme výpočet viskózní deformace v oblasti s volnou hranicí metodou konečných elementů. Výsledky těchto simulací naznačují, že relaxace spodního kráteru probíhá rychleji, než by bylo k reorientaci potřeba. 1
|
host ::
RSS.