Dynamické procesy v prstencích Jupiteru a Saturnu

Abstract

Obsahem práce je přehled dynamických procesů projevujících se v prstencích Jupiteru a Saturnu. Práce je rozdělena do tří kapitol, přičemž v první jsou popsány pozorované orbitální a fyzikální vlastnosti prstenců. Ve druhé diskutujeme fyzikální procesy formující prstence. Do popisovaných jevů patří slapové rozpady, vzájemné kolize částic prstenců, nárazy meteoroidů a balistický transport. Také jsou rozebrány jevy elektromagnetické - Poyntingův-Robertsonův jev, Lorentzovy rezonance, unášení plazmatem a tlak záření. Dalším typem jevů je rezonanční gravitační vliv satelitů, pastýřské měsíce a také kolektivní dynamika částic prstenců, jež se projevuje tvorbou spirálních vln. Ve třetí kapitole je uveden přehled různých teorií vzniku prstenců Saturnu. Modely vzniku lze rozdělit do tří kategorií - rozpad měsíce, rozpad cizího tělesa a vznik z protolunární hmoty. V současné době se varianta rozpadu velkého diferencovaného měsíce jeví jako nejpravděpodobnější.

The main subject of this thesis is a review of dynamical processes acting in Jupiter's and Saturn's rings. The thesis is divided into three chapters. Observed orbital and physical characteristics of the rings are described in the first one. In Chapter 2, we discuss physical processes forming the rings. Tidal disruptions, mutual collisions of ring particles, meteoroid bombardment and ballistic transport are among them. Various electromagnetic effects are analyzed too - e.g. the Poynting-Robertson effect, the Lorentz resonaces, plasma drag and radiation pressure. Yet another types of phenomena are resonant gravitational influence of satellites, shepherding moons and also collective dynamics of ring particles which results in formation of spiral waves. Finally, there is a review of theories concerning the origin of Saturn's rings in Chapter 3. We can distinguish three types of models - a disruption of a moon, a disruption of an external body and a formation from protolunar matter. At present, a tidal disruption of large differentiated moon seems to be the most probable theory.