|
|
Yarkovsky and YORP Effects in Dynamics of Small Bodies of the Solar System
Žižka, Jindřich ; Vokrouhlický, David (vedoucí práce) ; Čapek, David (oponent) ; Neslušan, Luboš (oponent)
V této disertační práci studujeme vliv negravitačních perturbací indukovaných Yarkovského/YORP efektem a tlakem slunečního záření (SRP) na orbitální vývoj vybraných asteroidů, asteroidálních rodin a párů. Uvedené perturbace jsou významné především pokud chceme sledovat dlouhodobý a přesný dráhový vývoj těles metrových až kilometrových rozměrů. Ačkoliv nachází mnoho aplikací ve Sluneční soustavě, zde jsme zejména zkoumali jak ovlivňují dráhu blízkozemního asteroidu (99942) Apophis a jaká je jejich role v určování věku asteroidálních rodin a párů. Naše numerické simulace ukázaly, že poruchy dráhy Apophisu způsobené SRP jsou řádově nižší než poruchy vyvolané Yarkovského efektem. Určování věků asteroidálních rodin a párů byl další pilíř naší práce. Během posledních deseti let se ukazuje, že Yarkovského efekt je třeba uvážit při zpětných propagacích jednotlivých členů rodin/párů. Modifikovali jsme současnou metodu pro odhad věku asteroidálních párů tak, aby byla vhodná i pro slabě konvergující případy a objevili 7 mladých párů s podobně velikými komponentami, což je v rozporu se současnou teorií o jejich vzniku. Dále jsme se zaměřili na zajímavý pár asteroidů (87887) 2000 SS286 a (415992) 2002 AT49. Tento pár vykazoval dvojznačné řešení jeho věku. Nicméně, za použití numerických experimentů se...
|
|
|
Asteroidy vnitřního pásu ve spin-orbitální resonanci
Vraštil, Jan ; Vokrouhlický, David (vedoucí práce)
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.
|
|
|
Dynamics of small bodies in the Solar System: from dust particles to asteroid
Pokorný, Petr ; Vokrouhlický, David (vedoucí práce) ; Borovička, Jiří (oponent) ; Wiegert, Paul (oponent)
V této práci se zaměřujeme na dvě rozdílná témata: výpočet pravděpodobností srážek mezi dvěma tělesy a dynamiku sporadických meteoroidů ve sluneční soustavě. Výpočet kolizních pravděpodobností ve sluneční soustavě je jedním z důležitých problémů v moderní nebeské mechanice. Zobecňujeme klasické teorie pojednávající o kolizicích mezi dvěma tělesy publikované Öpikem, Wetherillem, nebo Greenbergem, započtením Kozaiovy-Lidovovy oscilace, tj. mechanismu, který významně mění excentricity a sklony drah těles ve sluneční soustavě. Sporadické meteory jsou cílem různých studií po mnoho desetiletí a poskytují významný zdroj dat. V této dizertační práci konstruujeme sta- cionární modely pro všechny známé zdroje pozorované ve sporadickém meteorickém kom- plexu, které jsou založené na nejnovějších a nejpřesnějších datech poskytnutých zařízením Canadian Meteor Orbit Radar (CMOR). Naše modely, využívající nejnovějších teorií o kometárních populacích ve sluneční soustavě, přesně popisují pozorovanou populaci spo- radického pozadí. Naše výsledky jsou ve shodě s pozorováním družic IRAS a LDEF.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Nedávné detekce YORP efektu a jejich další výhledy
Vraštil, Jan ; Vokrouhlický, David (vedoucí práce) ; Ďurech, Josef (oponent)
V práci se zabývám negravitačními silami a jejich momenty, které ovlivňují trajektrii a rotační stav asteridů, zejména pak YORP efektem. Cílem práce bylo seznámit se s problematikou jevu a navrhnout kandidáty, u kterých by se YORP mohl detekovat do několika let. V úvodní části jsou popsány rozpory mezi pozorováními a předpovďmi modelu, který neuvažuje negravitační síly. Dále se věnuji stavbě a složení asteroidů a důsledky, které z toho plynou pro rotaci asteridů. V druhé části práce je stručně popsána metoda pozorování, určování rotačních period a hlavní teorie a důsledky YORPu. Ve třetí části pak diskutuji způsob výběru vhodných asteroidů a také samozřejmě vybrané kandidáty. Také je zde popsáno vlastní fotometrické pozorování, které jsem dělal na dalekohledu v Ondřejově. Těchto pár asteroidů by mělo rozšířit malý počet objektů s dosavadní detekcí YORPu.
|
|
| |
|
| |
|
| |
host ::
RSS.