Student se detailně seznámí s popisem gravitačního pole pomocí sférických harmonických funkcí a odvodí vztah mezi hustotním rozložením a vnějším potenciálem pro planetární těleso s nepravidelným povrchem. S použitím topografických dat, která získala mise Dawn, a s uvážením možných mechanismů, kterými je udržována povrchová topografie, se pokusí predikovat gravitační pole trpasličí planety Ceres. Zaměří se zejména na model tělesa v hydrostatické rovnováze, zjistí, nakolik tento model může být považován za rozumné první přiblížení, a posoudí, zda výsledky gravimetrické inverze publikované Parkem a spolupracovníky v časopise Nature jsou jednoznačné, a případně nakolik jsou závislé na přijatých předpokladech. Optimálním výstupem práce by měl být výpočetní program, který umožní odhadnout vnitřní strukturu středně velkého ledového tělesa z gravitačních a topografických dat metodou systematického prohledávání modelového prostoru. Vedlejším tématem, kterým by se student mohl zabývat v případě volné kapacity, je balistická analýza kryovulkánů na Cereře.
References
Základní informace o tělese lze získat na anglické Wikipedii a stránkách NASA. Gravitační a topografická data z mise Dawn byla publikována v článku Park et al., A partially differentiated interior for Ceres deduced from its gravity field and shape, Nature, 537, 515-517, 2016. Interpretace jasné skvrny a přehled kryovulkanismu na Ceres lze nalézt v článku Ruesch et al., Cryovolcanism on Ceres, Science, 535, 4286, 2016.
Preliminary scope of work
Ceres je trpasličí planeta tvořená převážně vodním ledem a obíhající mezi Marsem a Jupiterem. Měření z americké sondy Dawn naznačují, že se jedná o geologicky aktivní těleso obsahující vysoký podíl organických látek. Cílem projektu je znova vyhodnotit dostupná gravitační měření, odhadnout vnitřní strukturu tělesa a případně revidovat současné interpretace anomální, silně odrazivé oblasti na povrchu. Práce na projektu bude pro studenta příležitostí seznámit se s moderními metodami fyzikálního výzkumu planet a případně se zapojit do aktivit organizovaných v rámci planetárních misí NASA a ESA. Práce má možný přesah do bakalářské nebo diplomové práce.
