Deformace Venuše v důsledku změny povrchového zatížení
| Thesis title in Czech: | Deformace Venuše v důsledku změny povrchového zatížení |
|---|---|
| Thesis title in English: | Deformation of Venus in response to surface loading |
| Key words: | Venuše|viskoelastická deformace|numerické modelování|gravitační potenciál |
| English key words: | Venus|viscoelastic deformation|numerical modeling|gravitational potential |
| Academic year of topic announcement: | 2022/2023 |
| Thesis type: | Bachelor's thesis |
| Thesis language: | čeština |
| Department: | Department of Geophysics (32-KG) |
| Supervisor: | prof. RNDr. Ondřej Čadek, CSc. |
| Author: | hidden - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 01.12.2022 |
| Date of assignment: | 01.12.2022 |
| Confirmed by Study dept. on: | 15.12.2022 |
| Date and time of defence: | 21.06.2023 09:00 |
| Date of electronic submission: | 11.05.2023 |
| Date of submission of printed version: | 11.05.2023 |
| Date of proceeded defence: | 21.06.2023 |
| Opponents: | RNDr. Vojtěch Patočka, Ph.D. |
| Guidelines |
| V období před 1 miliardou až 500 miliony lety došlo na Venuši k masívnímu globálnímu výlevu láv, který pravděpodobně změnil klima planety a zničil oceány, které do té mohly na povrchu planety existovat. O tom, jak tato globální změna probíhala, se zatím můžeme jenom dohadovat. Bližší informace by mohly přinést vesmírné mise, které se v následujících dekádách zaměří na detailní studium povrchu Venuše a jejího gravitačního pole. Tyto mise jsou motivovány nejen potřebou pochopit, proč byl vývoj Venuše navzdory podobné struktuře a velikosti jiný než na Zemi, ale také lépe porozumět procesům, které dnes ohrožují naši civilizaci. Student se v rámci bakalářské práce zaměří na modelování vývoje topografie na Venuši v odezvě na povrchové zatížení bazaltovými lávami a na základě dostupných topografických a gravitačních dat posoudí, jak tento proces probíhal a nakolik výsledky závisí na materiálových parametrech planety. Za tímto účelem vyvine vlastní program na viskoelastickou deformaci planetárního tělesa a provede několik numerických experimentů, kdy bude uvažovat různé počáteční podmínky (přítomnost vs. absence kontinentů) a různé hodnoty materiálových parametrů kůry a pláště. Na základě topografických a gravitačních dat pak posoudí, nakolik jsou jednotlivé testované scénáře přijatelné, a z výsledků se pokusí vyvodit obecné závěry ohledně toho, jak mohlo geologické kataklyzma na Venuši probíhat (rychlý proces vs. postupné zatěžování) a jaké podmínky existovaly na povrchu v dávné minulosti (přítomnost oceánů by se měla projevit ve snížené viskozitě mělkého pláště). Metodický návod: Student se seznámí se spektrální metodou řešení parciálních diferenciálních rovnic, které popisují viskoelastickou deformaci planet. Vytvoří pak vlastní program, který mu umožní simulovat vývoj planetárního povrchu v reakci na povrchové zatížení. Do programu zahrne různé hraniční podmínky na spodní hranici pláště (kapalné vs. tuhé jádro) a bude předpokládat existenci kontinentů (nenulová počáteční topografie a zvlněné vnitřní rozhraní mezi kůrou a pláštěm). Při výpočtu deformace bude současně počítat také výsledné gravitační pole, jehož charakteristiky (admitance, korelace s topografií apod.) porovná s dostupnými daty. |
| References |
| Z. Martinec: Principles of Continuum Mechanics, Birkhäuser, 2019.
O. Čadek: Spektrální metody (rukopis, text je dostupný na internetu) M. Pauer, K. Fleming, O. Čadek: Modeling the dynamic component of the geoid and topography of Venus, J. Geophys. Res.-Planets, 111, E11012, 2006. |