Původ planetek v gravitačních rezonancích s Jupiterem


Dnes pozorované populace planetek, které se nacházejí
v gravitačních rezonancích středního pohybu s Jupiterem,
představují cenný zdroj informací o minulém orbitálním
vývoj planet. Podle moderních scénářů vzniku planetární
soustavy planety značně migrovaly kvůli interakci s diskem
zbývajících planetesimál (Levison et al. 2007).

V diplomové práci navrhujeme studovat původ rezonančích
planetek v rezonanci J2/1, a to podle tří scénářů:

  (i) jedná se zbytek nějaké primoridální populace;
 (ii) jde o tělesa zachycená při migraci planet z hlavního pásu;
(iii) tělesa byla původně v transneptunickém disku planetesimál.

Samozřejmě dnes pozorovaná populace může být určitou kombinací
všech tří složek.

Úkolem studena je konrétně:

1) Modelování repopulace rezonančních oblastí z přilehlého
   hlavního pásu a určení její účinnosti. (Je možné, že tato
   účinnost bude blízká nule.)

2) Vytvoření syntetických populací rezonančních planetek,
   které by mohly odpovídat primordiálním, modelovat jejich
   dlouhodobý dynamický vývoj při migraci planet a ovlivnění
   vzájemnými rezonancemi. Cílem je určit, jak velká část
   populace může přetrvat do současnosti.

3) Diskutovat také repopulaci z planetesimálního disku. Protože toto
   téma bylo již do určité míry rozpracováno skupinou W. F. Bottkeho,
   nemusí se zde nutně provádět numerické simulace.

Při numeruckých simulacích je možné využívat třech různých integrátorů:
upraveného SWIFTu s analyticky předepsanou migrací planet (Malhotra 1995),
N-částicový integrátor Mercury (Chambers 1999) nebo symplektický integrátor
SyMBA (Duncan et al. 1998); nabízí se možnost porovnat výsledky.



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

Duncan, M. J., Levison, H. F., Lee, M. H.: A multiple time step
symplectic algorithm for integrating close encounters. Astron. J.,
116, 4, 2067-2077.

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, 2007.

Malhotra, R.: The origin of Pluto's orbit: Implications for the
Solar System beyond Neptune. Astron. J., 110, 1, 420-429, 1995.