Témy doktorandského štúdia

Astronomický ústav SAV

Názov témy
Prúdy meteoroidov vybraných dlho-periodických komét
Program DŠ
Dynamický vývoj malých telies Slnečnej sústavy.
Meno školiteľa
RNDr. Luboš Neslušan, CSc. ()
Prijímajúca škola
Fakulta matematiky, fyziky a informatiky UK
Stručná anotácia
Stručný opis oblasti výskumu a jeho súčasného stavu: Meteoroidné častice, ktoré sa zrážajú so Zemou a tieto zrážky sú pozorované najmä ako meteorické roje, pochádzajú z väčších materských telies, najmä z kometárnych jadier. V doterajších štúdiach, uskutočnených vo veľkej miere aj pracovníkmi Astronomického ôstavu SAV, boli modelované prúdy a predpovedané roje viacerých materských telies, prevažne však krátkoperiodických komét. Predpovede boli konfrontované s rojmi v databázach dráh meteorov, pričom veľa reálne existujúcich náprotivkov predpovedaných rojov bolo úspešne identifikovaných.
Modelovania prúdov, sledovanie ich dynamického vývoja a porovnávanie predpovedaných rojov s reálne existujúcimi prinieslo viaceré, aj neočakávané výsledky. V prvom rade sa ukázalo, že dráha materského telesa nemusí blízko prechádzať okolo dráhy Zeme, no časti jeho prúdu sa môžu premiestniť do alternatívnych medziplanetárnych koridorov a v nich sa so Zemou zrážať môžu. Možnosť vytvorenia sa alternatívnych koridorov spôsobuje tiež to, že jediné materské teleso môže byť pôvodcom viacerých rojov. A naopak, systematické poruchy planét, najmä Jupitera, môžu sústrediť dve materské telesá, resp. časti ich prúdov, do rovnakého koridoru. To môže mať za následok, že daný meteorický roj pochádza z dvoch, a možno aj viacerých materských telies. Príkladom zložitého vývoja prúdu sú kométa 96P-Machholz a asteroid 2003 EH1, z ktorých každé je materským telesom až 6 predpovedaných, tých istých rojov. Päť z týchto rojov sú reálne pozorované roje, radiant šiesteho sa nachádza blízko južného pólu, zrejme preto tento roj zatiaľ nebol objavený.

Zameranie práce: Práca bude zameraná na vyšetrovanie rojov dlhoperiodických komét, so vzdialenosťou afélia v trans-neptúnickej oblasti a s obežnou dobou do asi 1000 rokov. Meteoroidné prúdy vytvárané dlhoperiodickými kométami boli doteraz študované oveľa menej často, ako prúdy komét a asteroidov na krátkoperiodických dráhach. Dráhy dlhoperiodických telies, najmä tých s aféliami ďaleko za dráhou Neptúna, sú ovplyvňované trans-neptúnickými objektami a možu nám poslúžiť na sondovanie dynamických pomerov v tejto vzdialenej oblasti. Ak napríklad existuje hmotná 9. planéta, jej gravitačné účinky by sa mali prejaviť v dynamike príslušných rojov a istým spôsobom na existenciu neznámeho hmotného telesa poukázať.

Ciele dizertácie: namodelovaním a sledovaním dynamického vývoja preštudovať prúdy troch alebo štyroch dlhoperiodických komét, s obežnou dobou od približne 200 do približne 1000 rokov. Aspoň jednu z týchto komét vybrať takú, aby vzdialenosť jej perihélia bola vo vzdialenosti signifikantne presahujúcej 1 AU. Okrem gravitačných porúch veľkých planét uvažovať aj vplyv Poyntingovho-Robertsonovho efektu na častice. Filamenty prúdov, ktoré križujú dráhu Zeme, sa pokúsiť identifikovať s reálnymi rojmi separovanými z dostupných databáz dráh rojov a s rojmi v IAU MDC zozname. Diskutovať prípadné zvláštnosti nájdených rojov.

Metóda: Ako hlavná metóda na dosiahnutie cieľov práce sa predpokladá numerická integrácia dráh vybraných komét a namodelovaných teoretických častíc, ktoré budú reprezentovať meteoroidy v prúdoch týchto komét. Nástroj pre numerickú integráciu, softvérový balík MERCURY, je k dispozícii. Pre realizáciu integrácie bude možné využiť výpočtový klaster Astronomického ústavu SAV, prípadne sieť výpočtových klastrov Slovak-GRID.

Požiadavky: špeciálne požiadavky žiadne (uchádzač by mal mať základné znalosti z nebeskej mechaniky, programovania a problematiky malých telies Slnečnej sústavy, čo je však u úspešných absolventov univerzitného štúdia astronómie zrejmý štandard).

Pracovisko: Astronomický ústav SAV, pracovisko ústavu v Starej Lesnej

Ďalšie informácie:
https://www.astro.sk/l3_sk.php?p3=phd#konkurz