Show simple item record

Rotational dynamics of asteroids affected by thermal emission from topographic features
dc.contributor.advisorBrož, Miroslav
dc.creatorŠeveček, Pavel
dc.date.accessioned2021-03-24T21:24:16Z
dc.date.available2021-03-24T21:24:16Z
dc.date.issued2014
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.11956/71533
dc.description.abstractInfračervené záření emitované z povrchu tělesa působí momentem síly, který může nezanedbatelně měnit rotační stav planetky. Doposud však nebylo podrobně zkoumáno, jakou mírou se na tomto fenoménu, zvanému YORP jev, podílejí drobné topografické útvary. Ukážeme, že laterální vedení tepla útvary určitých velikostí vede ke vzniku lokálního YORP jevu, jehož řádová velikost je srov- natelná s YORP jevem vyplývajícím z globálního tvaru. Řešíme třírozměrnou rovnici vedení tepla v jediném topografickém útvaru a jeho blízkém okolí, a to metodou konečných prvků, s využitím programu FreeFem++. Na základě nalezeného rozložení teploty na povrchu útvaru jsme určili pří- spěvek k výslednému momentu síly. Tento moment jsme porovnali pro různé tvary balvanů a různé materiálové parametry. Pro idealizovaný útvar je náš výsledek konzistentní s existujícím jednoroz- měrným modelem. Úhlové zrychlení, které útvary udělují sférickému asteroidu o poloměru 1 km s kruhovou orbitou o poloměru 2,5 AU, je přibližně (2,2 ± 1,1) · 10−9 rad/den2 , čemuž odpovídá charakteristická doba změny τ = (32 ± 16) Myr. Ze snímků povrchu planetky (25143) Itokawa jsme odhadli diferenciální rozdělení velikostí topografických útvarů. Výsledný moment síly může pla- netce udělovat zrychlení řádu 10−7 rad/den2 , povrchové útvary tak představují možné...cs_CZ
dc.description.abstractInfrared radiation emitted from an asteroid surface causes a torque that can significantly affect rotational state of the asteroid. The influence of small topographic features on this phenomenon, called the YORP effect, hasn't been studied yet in detail. In this work, we show that lateral heat diffusion in surface features of suitable sizes leads to the emergence of a local YORP effect which magnitude is comparable to the YORP effect due to the global shape. We solve a three- dimensional heat diffusion equation in a boulder and its surroundings by the finite element method using the FreeFem++ code. The contribution to the total torque is then inferred from the com- puted temperature distribution. We compare the torque for various boulder shapes and material properties. For an idealized boulder our result is consistent with an existing one-dimensional model. Topographic features may cause a spherical asteroid of radius 1 km on a circular orbit at 2.5 AU to undergo a rotational acceleration of about (2.2 ± 1.1) · 10−9 rad/day2 , which corresponds to the spin-up timescale of the order τ = (32 ± 16) Myr. We estimated a size distribution of boulders based on close-up images of (25143) Itokawa surface. Finally, we realized that topographic features of Itokawa can induce a rotational acceleration of the order 10−7...en_US
dc.languageČeštinacs_CZ
dc.language.isocs_CZ
dc.publisherUniverzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakultacs_CZ
dc.subjectasteroidsen_US
dc.subjectrotational dynamicsen_US
dc.subjectthermal emissionen_US
dc.subjectYORP effecten_US
dc.subjectfinite element methoden_US
dc.subjectplanetkycs_CZ
dc.subjectrotační dynamikacs_CZ
dc.subjecttepelná emisecs_CZ
dc.subjectYORP jevcs_CZ
dc.subjectmetoda konečných prvkůcs_CZ
dc.titleVliv tepelné emise topografických útvarů na rotační dynamiku planetekcs_CZ
dc.typebakalářská prácecs_CZ
dcterms.created2014
dcterms.dateAccepted2014-06-17
dc.description.departmentAstronomical Institute of Charles Universityen_US
dc.description.departmentAstronomický ústav UKcs_CZ
dc.description.facultyFaculty of Mathematics and Physicsen_US
dc.description.facultyMatematicko-fyzikální fakultacs_CZ
dc.identifier.repId142325
dc.title.translatedRotational dynamics of asteroids affected by thermal emission from topographic featuresen_US
dc.contributor.refereeHenych, Tomáš
dc.identifier.aleph001784051
thesis.degree.nameBc.
thesis.degree.levelbakalářskécs_CZ
thesis.degree.disciplineObecná fyzikacs_CZ
thesis.degree.disciplineGeneral Physicsen_US
thesis.degree.programPhysicsen_US
thesis.degree.programFyzikacs_CZ
uk.thesis.typebakalářská prácecs_CZ
uk.taxonomy.organization-csMatematicko-fyzikální fakulta::Astronomický ústav UKcs_CZ
uk.taxonomy.organization-enFaculty of Mathematics and Physics::Astronomical Institute of Charles Universityen_US
uk.faculty-name.csMatematicko-fyzikální fakultacs_CZ
uk.faculty-name.enFaculty of Mathematics and Physicsen_US
uk.faculty-abbr.csMFFcs_CZ
uk.degree-discipline.csObecná fyzikacs_CZ
uk.degree-discipline.enGeneral Physicsen_US
uk.degree-program.csFyzikacs_CZ
uk.degree-program.enPhysicsen_US
thesis.grade.csVýborněcs_CZ
thesis.grade.enExcellenten_US
uk.abstract.csInfračervené záření emitované z povrchu tělesa působí momentem síly, který může nezanedbatelně měnit rotační stav planetky. Doposud však nebylo podrobně zkoumáno, jakou mírou se na tomto fenoménu, zvanému YORP jev, podílejí drobné topografické útvary. Ukážeme, že laterální vedení tepla útvary určitých velikostí vede ke vzniku lokálního YORP jevu, jehož řádová velikost je srov- natelná s YORP jevem vyplývajícím z globálního tvaru. Řešíme třírozměrnou rovnici vedení tepla v jediném topografickém útvaru a jeho blízkém okolí, a to metodou konečných prvků, s využitím programu FreeFem++. Na základě nalezeného rozložení teploty na povrchu útvaru jsme určili pří- spěvek k výslednému momentu síly. Tento moment jsme porovnali pro různé tvary balvanů a různé materiálové parametry. Pro idealizovaný útvar je náš výsledek konzistentní s existujícím jednoroz- měrným modelem. Úhlové zrychlení, které útvary udělují sférickému asteroidu o poloměru 1 km s kruhovou orbitou o poloměru 2,5 AU, je přibližně (2,2 ± 1,1) · 10−9 rad/den2 , čemuž odpovídá charakteristická doba změny τ = (32 ± 16) Myr. Ze snímků povrchu planetky (25143) Itokawa jsme odhadli diferenciální rozdělení velikostí topografických útvarů. Výsledný moment síly může pla- netce udělovat zrychlení řádu 10−7 rad/den2 , povrchové útvary tak představují možné...cs_CZ
uk.abstract.enInfrared radiation emitted from an asteroid surface causes a torque that can significantly affect rotational state of the asteroid. The influence of small topographic features on this phenomenon, called the YORP effect, hasn't been studied yet in detail. In this work, we show that lateral heat diffusion in surface features of suitable sizes leads to the emergence of a local YORP effect which magnitude is comparable to the YORP effect due to the global shape. We solve a three- dimensional heat diffusion equation in a boulder and its surroundings by the finite element method using the FreeFem++ code. The contribution to the total torque is then inferred from the com- puted temperature distribution. We compare the torque for various boulder shapes and material properties. For an idealized boulder our result is consistent with an existing one-dimensional model. Topographic features may cause a spherical asteroid of radius 1 km on a circular orbit at 2.5 AU to undergo a rotational acceleration of about (2.2 ± 1.1) · 10−9 rad/day2 , which corresponds to the spin-up timescale of the order τ = (32 ± 16) Myr. We estimated a size distribution of boulders based on close-up images of (25143) Itokawa surface. Finally, we realized that topographic features of Itokawa can induce a rotational acceleration of the order 10−7...en_US
uk.file-availabilityV
uk.grantorUniverzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakulta, Astronomický ústav UKcs_CZ
thesis.grade.code1
dc.contributor.consultantČapek, David
dc.contributor.consultantĎurech, Josef
uk.publication-placePrahacs_CZ
uk.thesis.defenceStatusO


Files in this item

Thumbnail
Thumbnail
Thumbnail
Thumbnail
Thumbnail
Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record


© 2017 Univerzita Karlova, Ústřední knihovna, Ovocný trh 560/5, 116 36 Praha 1; email: admin-repozitar [at] cuni.cz

Za dodržení všech ustanovení autorského zákona jsou zodpovědné jednotlivé složky Univerzity Karlovy. / Each constituent part of Charles University is responsible for adherence to all provisions of the copyright law.

Upozornění / Notice: Získané informace nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora. / Any retrieved information shall not be used for any commercial purposes or claimed as results of studying, scientific or any other creative activities of any person other than the author.

DSpace software copyright © 2002-2015  DuraSpace
Theme by 
@mire NV