|
|
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...
|
|
|
Rodiny planetek a jejich vztah k migraci planet
Rozehnal, Jakub ; Brož, Miroslav (vedoucí práce) ; Vokrouhlický, David (oponent)
V práci se zabýváme studiem vlivu migrace planet na rodiny planetek. Identifikujeme rodiny mezi Jupiterovými Trojany rozborem vlastností v prostoru rezonančních elementů, rozdělení velikostí a barevných indexů. Dříve udávaný počet rodin (10) se jeví nadhodnocený, naše analýza ukazuje, že se mezi Trojany nachází pouze jedna kolizní rodina s průměrem mateřského tělesa DPB > 100 km. Modelovali jsme i dlouhodobý orbitální vývoj trojanských rodin. Použili jsme námi upraveného numerického integrátoru SWIFT s analyticky předepsanou migrací. Zjistili jsme, že i při pozdní fázi migrace, při které se Jupiter a Saturn vzdalují od vzájemné rezonance 1:2, jsou rodiny nestabilní. Dnes pozorované rodiny mezi Trojany tedy vznikly až po ukončení migrace planet. V poslední části studujeme vznik rodin asteroidů v hlavním pásu při pozdním velkém bombardování. Při simulaci vlivu migrace planet na rodiny planetek ve scénáři "skákajícího Jupiteru" (Morbidelli a kol., 2010) jsme zjistili, že velké rodiny (DPB > 200 km), které vznikly při bombardování, musejí být pozorovatelné.
|
|
|
Aplikace dalekohledu LSST ve fyzice malých těles sluneční soustavy
Sváda, Petr ; Brož, Miroslav (vedoucí práce) ; Wolf, Marek (oponent)
Tato práce se zabývá popisem velkého přehlídkového dalekohledu Large Synoptic Survey Telescope (LSST) a jeho využítím ve fyzice malých těles sluneční soustavy. Na základě optických parametrů dalekohledu a teorie signálu a šumu jsme vypočetli mezní hvězdnou velikost LSST (24,9 0,4) mag (v oboru V). Tato veličina, společně s daty z databází MPC a WISE, posloužila jako vstupní parametr pro výpočet minimálního průměru ( ) m planetky v hlavním pásu, kterou bude LSST ještě schopen pozorovat. Odhadli jsme také, že v hlavním pásu bude možno pomocí dalekohledu LSST pozorovat ( ) miliónů planetek. S přihlédnutím k plánované observační strategii a kadenci pozorování jsme vypočetli, že bude určitou jasnou planetku pozorovat přibližně 370 krát. Nakonec byly diskutovány možné aplikace dalekohledu LSST: např. rozvoj kolizních modelů, objasnění orbitální a rotační dynamiky sub- kilometrových těles.
|
|
|
Původ asteroidů ve 2:1 rezonanci středního pohybu s Jupiterem
Chrenko, Ondřej ; Brož, Miroslav (vedoucí práce) ; Hanuš, Josef (oponent)
Planetky, které se nacházejí v rezonanci 2:1 středního pohybu s Jupiterem, se v závislosti na jejich dynamické životní době označují jako stabilní (skupina Zhongguo), marginálně stabilní (skupina Griqua) a nestabilní (skupina Zulu). Stabilní planetky se vyskytují ve dvou oddělených ostrovech v prostoru rezonančních elementů. V této práci aktualizujeme populaci v rezonanci 2:1 na základě nejnovějších observačních dat a následně určujeme dráhové a fyzikální vlastnosti rezonanční populace. Použitím kolizních modelů ukazujeme, že pozorované skupiny Zhongguo a Griqua mohou být až 4 Gyr staré, a jejich původ tedy může souviset s migrací planet. V dynamických N-částicových simulacích testujeme dvě hypotézy původu stabilní a marginálně stabilní populace: scénář primordiální populace a scénář zachycování planetek z hlavního pásu. Z našich výsledků vyplývá, že rezonanční populace není primordiální, ale vznikla nejspíše zachycením planetek z rodiny ve vnějším hlavním pásu.
|
|
|
Asteroidy vnitřního pásu ve spin-orbitální resonanci
Vraštil, Jan ; Vokrouhlický, David (vedoucí práce) ; Brož, Miroslav (oponent)
Souvislosti: V minulosti byly ve vnější části hlavního pásu objeveny asteroidy, jejichž rotační osy jsou téměř rovnoběžné. Působením YORP efektu se z původně náhodných směrů postupně stáčely, až se zachytily ve spi-orbitální rezonanci s frekvencí s_6. Cíl: Ve vnitřní části hlavního pásu je kinematika orbitálního pohybu značně složitější, což je způsobeno hlavně blízkostí vlastní frekvence s a rezonanční frekvence s_6. Přesto ukážeme, že i v těchto částech se mohou nacházet asteroidy ve spin-orbitální rezonanci - asteroid 20 Massalia. Metodika: Ke studiu pohybu orbitálního pohybu jsme použili integrátor SWIFT. Vývoj rotační jsme zkoumali za pomoci programu, který je popsán v kapitole 3, a jeho výpis je součástí dodatků. K určení směru rotační osy a tvaru asteroidů jsme použili metodu inverze světelných křivek. Výsledky: Asteroidy ve vnitřní části hlavního pásu, které mají nízký vlastní sklon I, se mohou (při vhodně orientované rotační ose) dlouhodobě udržet ve spin-orbitální rezonanci se sekulární frekvencí s_6. Naopak pro asteroidy s vysokými sklony je zachycení velmi obtížné, ne-li nemožné.
|
host ::
RSS.