Thesis (Selection of subject)Thesis (Selection of subject)(version: 285)
Assignment details
   Login via CAS
Slapová deformace ledových měsíců.
Thesis title in Czech: Slapová deformace ledových měsíců.
Thesis title in English: Tidally induced deformation of icy moons.
Academic year of topic announcement: 2015/2016
Type of assignment: dissertation
Thesis language:
Department: Department of Geophysics (32-KG)
Supervisor: RNDr. Ondřej Souček, Ph.D.
Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
Date of registration: 03.10.2016
Date of assignment: 03.10.2016
Confirmed by Study dept. on: 04.10.2016
Advisors: prof. RNDr. Ondřej Čadek, CSc.
RNDr. Marie Běhounková, Ph.D.
RNDr. Jaroslav Hron, Ph.D.
Guidelines
Slapová deformace a jí vyvolaná disipace v nitrech některých ledových měsíců Saturnu či Jupiteru, jako jsou např. Enceladus či Europa, představuje velmi významný, možná dokonce dominantní vnitřní zdroj zahřívání těchto těles (Tobie et al. 2003, Běhounková et al., 2012, Travis et al., 2012, Travis and Schubert, 2015, Roberts, 2015). Numerické modelování procesu slapové deformace s pokud možno realistickou geometrií a reologií ledových měsíců je tedy klíčové pro správnou interpretaci pozorovaných geomorfologických (Schmidt et al., 2011, Crow-Willard and Pappalardo, 2015) a tepelných anomálií (Spencer et al., 2006, Howett et al., 2011) na površích těchto těles případně zaznamenané povrchové aktivity v podobě činných gejzírů podél tektonických zlomů (Spitale and Porco, 2007, Roth et. al., 2014, Porco et al., 2014).

Cílem práce bude seznámení se s dostupnou geofyzikální literaturou týkající se problematiky slapové deformace a vývoj konečně-prvkového numerického modelu slapové deformace ledových měsíců s uvážením co nejrealističtější reologie ledu (viskoelastické modely Maxwellova, či Andradova typu) a reálné geometrie potenciálně nejzajímavějších oblastí jako jsou v současnosti aktivní tektonické zlomy. Plánovaným výstupem práce je obecná metodologie a numerický kód umožňující výpočet slapové disipace v nitrech ledových měsíců způsobené jak inelastickou deformací v objemu tak v důsledku tření na zlomech. Numerický model bude aplikován primárně na měsíce Enceladus a Europu, na něž je v poslední době soustředěna pozornost planetologické komunity, o čemž svědčí i probíhající (Cassini), chystané (JUpiter ICy moons Explorer, Europa Multiple Flyby Mission) či navrhované (Enceladus Life Finder) satelitní mise.

Reference:

- Crow-Willard, E. N., and R. T. Pappalardo (2015), Structural mapping of Enceladus and implications for formation of tectonized regions, J. Geophys. Res., 120, 928-950.
- Běhounková, M., G. Tobie, G. Choblet, and O. Čadek (2012), Tidally-induced melting events as the origin of south-pole activity on Enceladus, Icarus, 219, 655-664.
- Howett, C.J.A. et al. (2011), High heat flow from Enceladus’ south polar region measured using 10–600 cm−1 Cassini/CIRS dat, JGR 116, E03003.
- Porco et al. (2014), How the geysers, tidal stress, and thermal emission across the south polar terrain of Enceladus are related, AJ 148:45 (24pp).
- Roberts, J.H. (2015), The fluffy core of Enceladus, Icarus 258 54–66.
- Roth L, et al. (2014), Transient water vapor at Europa’s south pole. Science 343(6167): 171–174.
- Roth et al. (2014), Orbital apocenter is not a sufficient condition for HST/STIS detection of Europa’s water vapor aurora, PNAS, 111(48):E5123-32.
- Schmidt, B. E., D. D. Blankenship, G. W. Patterson, and P. M. Schenk (2011), Active formation of chaos terrain over shallow subsurface water
on Europa, Nature, 479(7374), 502–505.
- Spencer, J. R., J. C. Pearl, M. Segura, F. M. Flasar, A. Mamoutkine, P. Romani, B. J., Buratti, A. R. Hendrix, L. J. Spilker, and R. M. C. Lopes (2006), Cassini Encounters Enceladus: Background and the Discovery of a South Polar Hot Spot, Science, 311, 1401-1405.
- Spitale, J. N., and C. C. Porco (2007), Association of the jets of Enceladus with the warmest regions on its south-polar fractures, Nature, 449, 695-697.
- Spitale et al. (2015), Curtain eruptions from Enceladus’ south-polar terrain, Nature 521, 57-60.
- Tobie et , G., G. Choblet, and C. Sotin (2003), Tidally heated convection: Constraints on Europa’s ice shell thickness, J. Geophys. Res., 108(E11), 5124.
- Travis, B.J. and G. Schubert (2015), Keeping Enceladus warm, Icarus 250, 32–42.
- B.J. Travis et al. (2012), A whole-moon thermal history model of Europa: Impact of hydrothermal circulation and salt transport, Icarus 218, 1006–1019.
References
Časopisecká literatura dle doporučení školitele.
 
Charles University | Information system of Charles University | http://www.cuni.cz/UKEN-329.html