Student se seznámí s tématikou planetárních reorientací a provede rešerši ohledně vazbné síly, která při reorientaci vzniká mezi kapalinou oddělenými vrstvami tělesa. Poté upraví stávající kód LIOUSHELL a provede TPW simulace vybraných planet a měsíců pro tři následující scénáře: 1. jádro je reorientováno spolu s pláštěm, 2. jádro je z modelu tělesa vyloučeno a rotační deformace jádra je zanedbána, 3. jádro se spolu s plášťem nepřetáčí, ale rotační vydutí jádra a jeho gravitační působení jsou v modelu zahrnuty. Výsledky těchto simulací student graficky zpracuje a vyhodnotí, zda vazba mezi jádrem a pláštěm může v TPW simulacích hrát významnou roli.
G.W. Ojakangas, D.J. Stevenson (1989): Polar wander of an ice shell on Europa, Icarus, 81, pp. 242-270, doi: 10.1016/0019-1035(89)90053-5
Patočka, V., Kihoulou M. (2023): Dynamic reorientation of tidally locked bodies: Application to Pluto, Earth. Planet. Sci. Lett., 617(1), 118270., doi: 10.1016/j.epsl.2023.118270
Předběžná náplň práce
V důsledku vnitřní deformace či externích impaktorů mohou planetární tělesa měnit svoji orientaci vůči hvězdám. Tento jev, známý též jako true polar wander, TPW, byl nejprve zkoumán na Zemi, ale na základě vzdálených pozorování se lze domnívat, že řada těles ve sluneční soustavě se v minulosti výrazně přetočila - dominantní útvary na jejich površích jsou totiž často poblíž rotačních pólů nebo na rovníku. Dynamika TPW je značně nelineární a není jisté, zda se spolu s pláštěm tělesa přetáčí i jeho jádro, pokud je toto odděleno od pláště kapalnou vrstvou (jako je tomu u vnitřního jádra Země a u silikátových jader ledových měsíců s vnitřním oceánem). Cílem tohoto projektu je vyhodnotit, jak důležitý je vliv jádra na TPW dynamiku tělesa.
Předběžná náplň práce v anglickém jazyce
Planets and moons reorient with respect to the stars when internal processes or external impacts change their distribution of mass. The phenomenon (also referred to as true polar wander, TPW) was first analyzed for Earth, but several other planetary bodies are thought to have reoriented in the past, with their most striking surface features located near the poles or the equator. Dynamics of TPW are highly non-linear and it is often unclear whether or not the entire volume of the body participates in its reorientation. The aim of this project is to assess how the TPW is affected by the presence of a core that is separated from the mantle by a liquid layer (e.g. the inner core of Earth, or the cores of icy bodies with an internal ocean). The obtained results may help in assessing the importance of core-mantle coupling in the field of planetary reorientation.
