Velké pozdní bombardování v různých místech sluneční soustavy
| Název práce v češtině: | Velké pozdní bombardování v různých místech sluneční soustavy |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | The Late Heavy Bombardment at various places of the Solar System |
| Klíčová slova: | sluneční soustava, velké pozdní bombardování, kráterování |
| Klíčová slova anglicky: | Solar System, Late Heavy Bombardment, cratering record |
| Akademický rok vypsání: | 2011/2012 |
| Typ práce: | bakalářská práce |
| Jazyk práce: | angličtina |
| Ústav: | Astronomický ústav UK (32-AUUK) |
| Vedoucí / školitel: | doc. Mgr. Miroslav Brož, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 13.10.2011 |
| Datum zadání: | 13.10.2011 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 25.10.2011 |
| Datum a čas obhajoby: | 19.06.2012 00:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 22.05.2012 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 22.05.2012 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 19.06.2012 |
| Oponenti: | doc. Mgr. Josef Ďurech, Ph.D. |
| Zásady pro vypracování |
| Velké pozdní bombardování je důležité období v historii sluneční soustavy,
které se odehrávalo přibližně před 4,1 až 3,8 miliardami let, kdy na Měsíci vzniklo velké množství kráterů a pánví (Hartmann et al. 2000). O tomto bombardování svědčí zejména radiometrické datování vzorků měsíčních hornin dovezených loděmi Apollo a Luna a také měsíčních meteoritů (Cohen et al. 2000, Hartmann et al. 2007). Známky bombardování však nalézáme v celé sluneční soustavě - od terestrických planet (Merkuru) až po pánve na ledových měsících obřích planet. Úkolem studenta je podat přehled o projevech velkého pozdního bombardování na různých místech sluneční soustavy: na Měsíci, Zemi, Merkuru, měsících velkých planet, v prstencích Saturnu, hlavním pásu asteroidů, atd. Zároveň bude student diskutovat, jak dosavadní teorie bombardování, tj. zejména rozpad primordiálního disku komet za Neptunem, odpovídají těmto pozorováním. Součástí práce jsou i vlastní výpočty kolizních pravděpodobností a kolizního vývoje pomocí kódu Boulder. |
| Seznam odborné literatury |
| Bottke W.F., H.F. Levison, D. Nesvorný, L. Dones, 2007, Can planetesimals left over from terrestrial planet formation produce the lunar Late Heavy Bombardment? Icarus, 190, 203.
Cohen B.A., T.D. Swindle, D.A. Kring, 2000, Support for the Lunar Cataclysm Hypothesis from Lunar Meteorite Impact Melt Ages. Science, 290, 1754. Gomes R., H.F. Levison, K. Tsiganis, A. Morbidelli, 2005, Origin of the cataclysmic Late Heavy Bombardment period of the terrestrial planets. Nature, 435, 7041, 466. Hartmann W.K., C. Quantin, N. Mangold, 2007, Possible long-term decline in impact rates: 2. Lunar impact-melt data regarding impact history. Icarus, 186, 11. Hartmann W.K., G. Ryder, L. Dones, D. Grinspoon, 2000, The Time-Dependent Intense Bombardment of the Primordial Earth/Moon System. in Origin of the earth and moon, edited by R.M. C Weidenschilling S.J., 2000, Formation of Planetesimals and Accretion of the Terrestrial Planets. Space Sci. Rev., 92, 295. -- Barr A.C., Canup R.M., 2009, Formation of the Ganymede/Callisto Dichotomy by Impacts During the Late Heavy Bombardment. DPS Conf., 41, 5505. Bottke W.F., Vokrouhlický D., Nesvorný D., Minton D., Morbidelli A., Brasser R., 2010, The E-Belt: A Possible Missing Link in the Late Heavy Bombardment. LPI Conf., 41, 1269 Charnoz S., Morbidelli A., Dones L., Salmon J., 2009, Did Saturn's rings form during the Late Heavy Bombardment? Icarus, 199, 368. Frey H.V., 2008, Previously Unrecognized Large Impact Basins on Mars and the Moon: Implications for the Late Heavy Bombardment in the Inner Solar System. LPI Conf., 1439, 32. Gråe J.U., Appel P.W.U., Hatsukawa Y., Frei R., Oshima M., Toh Y., Kimura A., 2009, The Earth-Moon system during the late heavy bombardment period - Geochemical support for impacts Kirchoff M.R., P. Schenk, 2010, Impact cratering records of the mid-sized, icy saturnian satellites. Icarus, 206, 485. Levison H.F., W.F. Bottke, M. Gounelle, A. Morbidelli, D. Nesvorný, K. Tsiganis, 2009, Contamination of the asteroid belt by primordial trans-Neptunian objects. Nature, 460, 364. Matter A., Guillot T., Morbidelli A., 2009, Calculation of the enrichment of the giant planet envelopes during the late heavy bombardment. Planet. Space Sci., 57, 816. Strom R.G., R. Malhotra, T. Ito, F. Yoshida, D.A. Kring, 2005, The Origin of Planetary Impactors in the Inner Solar System. Science, 309, 1847. Swindle T.D., Kring D.A., 2008, Chronological Evidence for the Late Heavy Bombardment in Ordinary Chondrite Meteorites. LPI Conf., 1439, 59. |
| Předběžná náplň práce |
| Velké pozdní bombardování je důležité období v historii sluneční soustavy,
které se odehrávalo přibližně před 4,1 až 3,8 miliardami let, kdy na Měsíci vzniklo velké množství kráterů a pánví (Hartmann et al. 2000). O tomto bombardování svědčí zejména radiometrické datování vzorků měsíčních hornin dovezených loděmi Apollo a Luna a také měsíčních meteoritů (Cohen et al. 2000, Hartmann et al. 2007). Známky bombardování však nalézáme v celé sluneční soustavě - od terestrických planet (Merkuru) až po pánve na ledových měsících obřích planet. Období velkého pozdního bombardování je nezbytné správně pochopit a popsat, neboť jde o poslední globální událost, která formovala povrchy prakticky všech velkých pevných těles ve sluneční soustavě. Zdá se nemožné, že by se jednalo o pozvolna ustávající primordiální akreci (Weidenschilling 2000, Bottke et al. 2007). Pravděpodobnějším vysvětlením je proto pozdní dynamická nestabilita planetárního systému, která vytvořila velký tok impaktorů. Její příčinou byl rychlý rozpad transneptunického disku komet, jenž byl silně migrujícími planetami, konkrétně Neptunem, který byl do disku přímo vržen (Gomes et al. 2005). Student v rámci práce podá přehled nových objevů a teoretických poznatků týkajících se velkého pozdního bombardování. Pro získání představy o vývoji může též provést vlastní výpočty kolizních pravděpodobností a kolizního vývoje integrátorem Boulder a spočítat například očekávaný počet asteroidálních rodin v hlavním pásu nebo rozdělení rychlostí impaktorů dopadajících na Měsíc. Student může na tuto bakalářskou práci navázat prací diplomovou. |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| The Late Heavy Bombardment (LHB) is an important period of time in the history
of the Solar System, approximately from 4.1 to 3.8 billion years ago when a huge amount of craters and large basins were created on the Moon (Hartmann et al. 2000). This major evidence stems from radiometric dating of lunar samples delivered by the Apollo and Luna missions and lunar meteorites (Cohen et al. 2000, Hartmann et al. 2007). Nevertheless, there are many signs of such bombardment thorough the Solar System ― ranging from terrestrial planets (Mercury) to basins on icy moons of giant planets. The LHB era is important to understand as this is the last major event which formed the surfaces of practically all large/solid Solar System bodies. Since it seems impossible that the LHB is only a 'tail' of the primordial accretion (Weidenschilling 2000, Bottke et al. 2007), a preferred explanation is a late dynamical instability of the planetary system which created a huge flux of impactors. Most likely cause is a fast dynamical decay of a cometary disk beyond Neptune which was strongly perturbed by migrating planets, namely by Neptune itself directly injected into the disk (Gomes et al. 2005). In this work, the student will review recent discoveries and theoretical advances related to the Late Heavy Bombardment. In order to get an insight into the collisional evolution, student may perform calculations of collisional probabilities and simulations of collisional evolution using the Boulder integrator and estimate, for example, the expected number of families in the Main Asteroid Belt or the velocity distribution of impactors hitting the Moon. |