Orbital and internal dynamics of terrestrial planets
| Název práce v češtině: | Orbitální a vnitřní dynamika terestrických planet |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Orbital and internal dynamics of terrestrial planets |
| Klíčová slova: | exoplanety, vývoj parametrů oběžné dráhy, vnitřní vývoj |
| Klíčová slova anglicky: | exoplanets, internal evolution, orbital evolution |
| Akademický rok vypsání: | 2014/2015 |
| Typ práce: | disertační práce |
| Jazyk práce: | angličtina |
| Ústav: | Katedra geofyziky (32-KG) |
| Vedoucí / školitel: | doc. RNDr. Marie Běhounková, Ph.D. |
| Řešitel: | Mgr. Michaela Walterová, Ph.D. - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 15.09.2015 |
| Datum zadání: | 15.09.2015 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 02.10.2015 |
| Datum a čas obhajoby: | 26.02.2021 15:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 15.12.2020 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 12.01.2021 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 26.02.2021 |
| Oponenti: | Michael Efroimsky |
| doc. Mgr. Miroslav Brož, Ph.D. | |
| Zásady pro vypracování |
| Díky pokroku detekčních metod je objevováno stále více exoplanet. Ačkoliv o nich dosud máme velmi málo informací, poskytují velký statistický soubor, který může významně obohatit naše znalosti o dynamickém vývoji planet. Nejúspěšnější detekční metody upřednostňují planety obíhající v těsné blízkosti mateřské hvězdy. Tato skutečnost se projevuje obzvlášť u extrasolárních „superzemí“, u těles, jejichž hmotnosti nepřesahují desetinásobek hmotnosti Země. Krátkoperiodické kamenné planety podléhají silným slapům, pravděpodobné je i jejich uzamčení ve spin-orbitální resonanci a vystavení nerovnoměrnému ozáření vedoucí ke vzniku velkých teplotních gradientů na planetárním povrchu. Cílem této práce bude studium společného vývoje oběžné dráhy a vnitřního vývoje terestrického tělesa.
Vývoj parametrů oběžné dráhy a rotační periody je tradičně popsán pomocí předpokladu využívající konstantní fázový posun (Kaula, 1964) nebo konstantní časový posun (Mignard, 1979). Oba tyto přístupy však predikují stabilní pseudosynchronní rotaci, která není ve skutečnosti pozorována. Nedávno bylo navrženo analytické řešení pro realistickou viskoelastickou reologii (Makarov a Efroimsky, 2013; Correia et al. 2014) a radiálně symetrické těleso. V rámci této dizertační práce se řešitel(ka) zaměří na numerické řešení vývoje orbitálních parametrů pro jedno- i více planetární systémy za předpokladu realistické viskoelastické deformace tělesa (např. Tobie a kol., 2008). Vlivem produkce tepla slapovým zahříváním může dále docházet k ovlivnění teplotního rozložení, které zpětně ovlivňuje teplotu a iskozitu planety a tedy i slapovou odezvu. Další částí tedy bude studium zpětné vazby mezi parametry oběžné dráhy a vnitřního tepelného vývoje popsaného buď pomocí parametrického 1D (např. Grott a kol., 2011) nebo plně 3D (Běhounková a kol., 2010) přenosu tepla. |
| Seznam odborné literatury |
| Formation and Evolution of Exoplanets. Ed: R. Barnes. (2010). Wiley-VCH. Berlin.
Batalha, N. M., Rowe, J. F., Bryson, S. T., Barclay, T., et al., (2013). Planetary Candidates observed by Kepler. III. Analysis of the First 16 Months of Data. ApJS 204, 24. Běhounková, M., Tobie, G., Choblet, G., Čadek, O. (2010). Coupling mantle convection and tidal dissipation: applications to Enceladus and Earth-like planets, J. Geophys. Res. 115, E09011. Beuthe, M., (2013). Spatial patterns of tidal heating. Icarus 223, 308-329. Correia, A. C. M., Laskar, J., (2011). Tidal Evolution of Exoplanets. In: Seager, S. (Ed.), Exoplanets, edited by S. Seager. Tucson, AZ: University of Arizona Press, 2011, p.239-266. Correia, A. C. M., Boué, G., Laskar, J., Rodríguez, A. (2014): Deformation and tidal evolution of close-in planets and satellites using a Maxwell viscoelastic rheology, Astronomy & Astrophysics 571. Dobrovolskis, A.R. (2013). Insolation on exoplanets with eccentricity and obliquity, Icarus, 226(1), p. 760-776. Grott, M, Breuer, D. a Laneuville, M. (2011): Thermo-chemical evolution and global contraction of Mercury, Earth and Planetary Science Letters 307, 135-146. Kaula, W. M. (1964): Tidal Dissipation by Solid Friction and the Resulting Orbital Evolution, Reviews of Geophysics 2. Makarov, V. V., Efroimsky, M. (2013): No pseudosynchronous rotation for terrestrial planets and moons, The Astrophysical Journal 761. Mardling, R. A., Lin, D. N. C., (2002). Calculating the Tidal, Spin, and Dynamical Evolution of Extrasolar Planetary Systems. ApJ 573, 829-844. Mignard, F. (1979): The evolution of the lunar orbit revisited, The Moon and the Planets 20. Časopisecká literatura dle doporučení školitele |