Slapové zahřívání ledových těles sluneční soustavy

• Název práce v češtině: Slapové zahřívání ledových těles sluneční soustavy
• Název v anglickém jazyce: Tidal heating in icy bodies of the Solar System
• Klíčová slova: ledové měsíce, slapová disipace, maxwellovská reologie, andradovská reologie, viskoelastické těleso
• Klíčová slova anglicky: icy moons, tidal dissipation, maxwell rheology, andrade rheology, viscoelastic body
• Akademický rok vypsání: 2015/2016
• Typ práce: bakalářská práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra geofyziky (32-KG)
• Vedoucí / školitel: prof. RNDr. Ondřej Čadek, CSc.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 22.10.2015
• Datum zadání: 26.10.2015
• Datum potvrzení stud. oddělením: 08.01.2016
• Datum a čas obhajoby: 13.09.2016 00:00
• Datum odevzdání elektronické podoby: 28.07.2016
• Datum odevzdání tištěné podoby: 28.07.2016
• Datum proběhlé obhajoby: 13.09.2016
• Oponenti: doc. RNDr. Hana Čížková, Ph.D.

Zásady pro vypracování

V posledních letech vzbudil velký zájem odborné veřejnosti výzkum ledových těles sluneční soustavy. Tato tělesa ve svém nitru ukrývají podpovrchové oceány tvořené slanou vodou, které - v případě, že jsou stabilní - mohou být ideálním prostředím pro rozvoj jednoduchých forem života. Velkou otázkou, která je nyní řešena, je právě dlouhodobá stabilita vodních rezervoárů v tělesech jako je Europa, Ganymed, Titan nebo Enceladus. Povrchová teplota těchto měsíců je totiž velmi nízká a udržení vody pod povrchem v kapalném stavu vyžaduje velké množství energie. Vedle radioaktivního rozpadu je základním zdrojem tepla disipace mechanické energie, k níž dochází při slapové deformaci těles. Studentka použije výpočetní program vyvinutý školitelem, který umožňuje zadání velmi obecných typů reologií, a provede parametrickou studii, jejímž cílem je odhadnout slapové zahřívání v tělesech, která jsou v současnosti považována za astrobiologické objekty první třídy. V parametrické studii se zaměří zejména na vyšetřování vlivu 3d prostorových variací viskozity a modulu torze a na význam povrchových struktur jako jsou zlomy nebo chaotické terény.

Seznam odborné literatury

J. Matas: Mantle viscosity and density structure, diplomová práce, MFF UK, Praha 1995.
G. Tobie, O. Čadek, Ch. Sotin: Solid tidal friction above a liquid water reservoir as the origin of the south pole hotspot on Enceladus, Icarus 196(2), 642-652, 2008.
Z. Martinec: Continuum mechanics, elektronický učební text, http://geo.mff.cuni.cz/studium/Martinec-ContinuumMechanics.pdf.
Časopisecká literatura podle doporučení školitele

Předběžná náplň práce

V posledních letech vzbudil velký zájem odborné veřejnosti výzkum ledových těles sluneční soustavy. Tato tělesa ve svém nitru ukrývají podpovrchové oceány tvořené slanou vodou, které - v případě, že jsou stabilní - mohou být ideálním prostředím pro rozvoj jednoduchých forem života. Velkou otázkou, která je nyní řešena, je právě dlouhodobá stabilita vodních rezervoárů v tělesech jako je Europa, Ganymed, Titan nebo Enceladus. Povrchová teplota těchto měsíců je totiž velmi nízká a udržení vody pod povrchem v kapalném stavu vyžaduje velké množství energie. Vedle radioaktivního rozpadu je základním zdrojem tepla disipace mechanické energie, k níž dochází při slapové deformaci těles. Studentka použije výpočetní program, vyvinutý školitelem, který umožňuje zadání velmi obecných typů nevratných reologií, a provede parametrickou studii, jejímž cílem je odhadnout slapové zahřívání v tělesech, která jsou v současnosti považována za astrobiologické objekty první třídy. V parametrické studii se zaměří zejména na vyšetřování vlivu 3d prostorových variací viskozity a modulu torze a na význam povrchových struktur jako jsou zlomy nebo chaotické terény.