Pozdní fáze formování velkých planet sluneční soustavy


Planety sluneční soustavy vznikly postupnou akrecí planetesimál
a planetárních embryí v protoplanetárním disku; v případě obřích
planet došlo též ke gravitačnímu kolapsu okolního plynu.
Nezanedbatelná část planetesimál ale i poté obíhala okolo Slunce
samostatně, gravitačně působily na planety a způsobovaly podstatné
změny jejich velkých poloos (migraci).

V současnosti nejúspěšnější teorií, popisující tuto fázi,
je Nice model (Tsiganis, 2005). Postuluje existenci disku
planetesimál za Neptunem o celkové hmotnosti 30-50 M_Země.
Úkolem studenta je: 1) kriticky zhodnotit pozorovaná fakta
o planetách a planetkách, podporující teorii o migraci planet;
2) vyzkoušet N-částicové numerické integrace disku planetesimál
symplektickým integrátorem z balíku Mercury (Chambers, 1999;
http://www.arm.ac.uk/~jec/), například sledovat oscilace
velkých poloos planet v závislosti na uvažovaném počtu
planetesimál, případně je možné porovnávat N-částicové simulace
s jednoduššími modely migrace; 3) diskutovat možné orbitální
historie planet Uran a Neptun.


Chambers, J. E.: A Hybrid Symplectic Integrator that Permits Close
Encounters between Massive Bodies. MNRAS, 304, 793-799 (1999).

Tsiganis, K., Gomes, R., Morbidelli, A., Levison, H. F.:
Origin of the orbital architecture of the giant planets
of the Solar System. Nature, 435, 7041, 459-461 (2005).

Levison, H.F., Morbidelli, A., Gomes, R., Backman, D.:
Planet Migration in Planetesimal Disks. in Protostars and Planets V.
Eds. B. Reipurth, D. Jewitt, and K. Keil University of Arizona Press,
Tucson, 2006