|
|
Interakce migrujících obřích planet a malých těles sluneční soustavy
Chrenko, Ondřej ; Brož, Miroslav (vedoucí práce)
Změny velkých poloos obřích planet, které proběhly před 4 miliardami let a uvedly sluneční soustavu do její dnešní podoby, podstatně ovlivnily tehdejší populace malých těles sluneční soustavy. Jednou z takových skupin byly i dynamicky stabilní planetky v rezonanci 2:1 středního pohybu s Jupiterem, které setrvávají ve dvou ostrovech fázového prostoru, označovaných A a B, a vykazují životní doby srovnatelné se stářím sluneční soustavy. Původ těchto planetek doposud nebyl vysvětlen. Naším cílem je vypracovat uspokojivou hypotézu jejich původu. Na základě nejnovějších observačních dat aktualizujeme rezonanční populaci a její fyzikální vlastnosti. S použitím N-částicového modelu se sedmi planetami a Jarkovského jevem ukazujeme, že difuze z ostrova A probíhá rychleji než v případě ostrova B. Následně vyšetřujeme: (i) přežívání primordiálních rezonančních planetek a (ii) zachycení populace během planetární migrace, a to v nedávno popsaném scénáři s unikající pátou obří planetou a nestabilitou "skákajícího Jupiteru". Používáme simulace s předepsanou migrací, simulace hladké pozdní migrace a výsledky statisticky vyhodnocujeme pomocí dynamických map. Modelujeme rovněž srážky během uplynulých 4 miliard let. Naším závěrem je, že skupina stabilních planetek vznikla zachycením části hypotetické asteroidální rodiny...
|
|
|
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...
|
|
|
Early phases of formation and evolution of planetary systems
Chrenko, Ondřej ; Brož, Miroslav (vedoucí práce) ; Kley, Wilhelm (oponent) ; Morbidelli, Alessandro (oponent)
Práce se zabývá vývojem drah protoplanet o hmotnosti Země vnořených v jejich mateřském protoplanetárním disku. Našim cílem je prozkoumat vzájemná působení mezi migrací protoplanet vyvolanou gravitací disku, jejich růstem akrecí balvanů, a akrečním ohřevem ovlivňujícím plyn v jejich okolí. Problém je modelován pomocí zářivě-hydrodynamických (RHD) simulací ve 2D a 3D. Výsledky ukazují, že moment akrečního ohřevu, tj. moment síly vyvolaný asymetricky rozloženým zahřátým zředěným plynem poblíž akretujících protoplanet, významně pozměňuje migraci. Způsobuje totiž vybuzení excentricit drah migrujících protoplanet, čímž zabraňuje jejich záchytu v řetězcích rezonancí středního pohybu. Protoplanety následně prodělávají četná blízká přiblížení a jejich vzájemné srážky vedou ke vzniku jader obřích planet. Pro případ, kdy jsou zároveň vybuzeny též sklony drah, dále popisujeme nový mechanismus vzniku binárních planet prostřednictvím opakovaných dvoučásticových a tříčásticových přiblížení s přispěním gravitace disku. Nakonec pomocí 3D RHD simulací ukazujeme komplexní distorzi toku plynu poblíž akretujících protoplanet, která je způsobena baroklinickými perturbacemi a konvekcí. Určité teplotně závislé opacity disku vedou k nestabilitě, která přerozděluje plyn kolem protoplanet a vede k oscilační migraci, sestávající ze...
|
|
|
Interakce migrujících obřích planet a malých těles sluneční soustavy
Chrenko, Ondřej ; Brož, Miroslav (vedoucí práce)
Změny velkých poloos obřích planet, které proběhly před 4 miliardami let a uvedly sluneční soustavu do její dnešní podoby, podstatně ovlivnily tehdejší populace malých těles sluneční soustavy. Jednou z takových skupin byly i dynamicky stabilní planetky v rezonanci 2:1 středního pohybu s Jupiterem, které setrvávají ve dvou ostrovech fázového prostoru, označovaných A a B, a vykazují životní doby srovnatelné se stářím sluneční soustavy. Původ těchto planetek doposud nebyl vysvětlen. Naším cílem je vypracovat uspokojivou hypotézu jejich původu. Na základě nejnovějších observačních dat aktualizujeme rezonanční populaci a její fyzikální vlastnosti. S použitím N-částicového modelu se sedmi planetami a Jarkovského jevem ukazujeme, že difuze z ostrova A probíhá rychleji než v případě ostrova B. Následně vyšetřujeme: (i) přežívání primordiálních rezonančních planetek a (ii) zachycení populace během planetární migrace, a to v nedávno popsaném scénáři s unikající pátou obří planetou a nestabilitou "skákajícího Jupiteru". Používáme simulace s předepsanou migrací, simulace hladké pozdní migrace a výsledky statisticky vyhodnocujeme pomocí dynamických map. Modelujeme rovněž srážky během uplynulých 4 miliard let. Naším závěrem je, že skupina stabilních planetek vznikla zachycením části hypotetické asteroidální rodiny...
|
|
|
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.
|
|
|
Hydrodynamické a N-částicové simulace srážek asteroidů
Ševeček, Pavel ; Brož, Miroslav (vedoucí práce) ; Wünsch, Richard (oponent)
V práci studujeme rozpady asteroidů, tzn. fragmentaci terče při impaktu, následnou gravitační reakumulaci fragmentů a vznik malých asteroidálních ro- din. Zaměřili jsme se na mateřská tělesa o průměru Dpb = 10 km. K simulacím jsme používali kód založený na metodě shlazených částic (SPH) a efektivní N- částicový integrátor. V simulacích jsme volili různé průměry projektilu, impaktní rychlosti a úhly; celkem jsme tak provedli 125 simulací. Výsledná rozdělení veli- kostí fragmentů jsou výrazně odlišná od výsledků jednoduše škálovaných simu- lací s terči o průměru Dpb = 100 km (Durda a spol. 2007). Odvodili jsme proto nové parametrické relace popisující rozdělení velikostí fragmentů, vhodné pro ko- lizní modely Monte-Carlo. Popisujeme také rychlostní pole a úhlové rozdělení rychlostí fragmentů, které mohou být použity v N-částicových simulací aste- roidálních rodin. Nakonec diskutujeme vícero nejistot, které se vztahují k simu- lacím SPH.
|
|
|
Studium změn sklonu u zákrytových dvojhvězd
Juryšek, Jakub ; Zasche, Petr (vedoucí práce) ; Brož, Miroslav (oponent)
Tato práce je zaměřena na studium zákrytových dvojhvězd se změnou sklonu oběžné roviny, která je způsobena orbitální precesí v důsledku přítomnosti třetí složky v systému. V rámci této práce byla vyvinuta metodika nalezení nových systémů se změnou sklonu ve velkých databázích světelných křivek a byla aplikována na databáze ASAS-3 a OGLE III LMC. Celkem bylo nalezeno 39 nových zákrytových dvojhvězd podezřelých z orbitální precese a z toho 33 systémů je součástí Velkého Magelanova Mračna, kde byl dosud prostudován pouze jediný takový systém. Rozšíření statistiky vícenásobných systémů především mimo naši Galaxii umožní srovnávat mechanismy vývoje vícenásobných systémů mezi galaxiemi. V této práci je dále podrobně studováno deset z těchto systémů a jsou prezentována omezení na vlastnosti třetích složek. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
| |
|
|
Vliv tepelné emise topografických útvarů na rotační dynamiku planetek
Ševeček, Pavel ; Brož, Miroslav (vedoucí práce) ; Henych, Tomáš (oponent)
Infračervené záření emitované z povrchu tělesa působí momentem síly, který může nezanedbatelně měnit rotační stav planetky. Doposud však nebylo podrobně zkoumáno, jakou mírou se na tomto fenoménu, zvanému YORP jev, podílejí drobné topografické útvary. Ukážeme, že laterální vedení tepla útvary určitých velikostí vede ke vzniku lokálního YORP jevu, jehož řádová velikost je srov- natelná s YORP jevem vyplývajícím z globálního tvaru. Řešíme třírozměrnou rovnici vedení tepla v jediném topografickém útvaru a jeho blízkém okolí, a to metodou konečných prvků, s využitím programu FreeFem++. Na základě nalezeného rozložení teploty na povrchu útvaru jsme určili pří- spěvek k výslednému momentu síly. Tento moment jsme porovnali pro různé tvary balvanů a různé materiálové parametry. Pro idealizovaný útvar je náš výsledek konzistentní s existujícím jednoroz- měrným modelem. Úhlové zrychlení, které útvary udělují sférickému asteroidu o poloměru 1 km s kruhovou orbitou o poloměru 2,5 AU, je přibližně (2,2 ± 1,1) · 10−9 rad/den2 , čemuž odpovídá charakteristická doba změny τ = (32 ± 16) Myr. Ze snímků povrchu planetky (25143) Itokawa jsme odhadli diferenciální rozdělení velikostí topografických útvarů. Výsledný moment síly může pla- netce udělovat zrychlení řádu 10−7 rad/den2 , povrchové útvary tak představují možné...
|
|
|
Interakce migrujících obřích planet a malých těles sluneční soustavy
Chrenko, Ondřej ; Brož, Miroslav (vedoucí práce) ; Wünsch, Richard (oponent)
Změny velkých poloos obřích planet, které proběhly před 4 miliardami let a uvedly sluneční soustavu do její dnešní podoby, podstatně ovlivnily tehdejší populace malých těles sluneční soustavy. Jednou z takových skupin byly i dynamicky stabilní planetky v rezonanci 2:1 středního pohybu s Jupiterem, které setrvávají ve dvou ostrovech fázového prostoru, označovaných A a B, a vykazují životní doby srovnatelné se stářím sluneční soustavy. Původ těchto planetek doposud nebyl vysvětlen. Naším cílem je vypracovat uspokojivou hypotézu jejich původu. Na základě nejnovějších observačních dat aktualizujeme rezonanční populaci a její fyzikální vlastnosti. S použitím N-částicového modelu se sedmi planetami a Jarkovského jevem ukazujeme, že difuze z ostrova A probíhá rychleji než v případě ostrova B. Následně vyšetřujeme: (i) přežívání primordiálních rezonančních planetek a (ii) zachycení populace během planetární migrace, a to v nedávno popsaném scénáři s unikající pátou obří planetou a nestabilitou "skákajícího Jupiteru". Používáme simulace s předepsanou migrací, simulace hladké pozdní migrace a výsledky statisticky vyhodnocujeme pomocí dynamických map. Modelujeme rovněž srážky během uplynulých 4 miliard let. Naším závěrem je, že skupina stabilních planetek vznikla zachycením části hypotetické asteroidální rodiny...
|
host ::
RSS.