więcej

Modelowanie ewolucji sublimacyjnej – zmian kształtu i momentu bezwładności jąder kometarnych.
Poniżej podane jest streszczenie pracy w formie takiej, w jakiej występuje w złożonej pracy
doktorskiej.
Praca doktorska polegała na modelowaniu numerycznym ewolucji sublimacyjnej jąder
komet, zmian kształtu i momentu bezwładności. Rozważano model jednorodnej mieszaniny lodu
wodnego i pyłu w stosunku masowym 1:1. Skład pozostawał niezmienny w czasie, sublimujący lód
wodny ”unosił” ze sobą pył tak, by powierzchnia jądra komety była stale jednakowo aktywna i nie
tworzył się na niej płaszcz pyłowy. Obliczenia wykonano dla parametrów takich, jak dla komet
C/1995 O1 Hale-Bopp oraz 67P/Churyumov-Gerasimenko, 9P/Tempel 1, 81P/Wild 2 oraz
46P/Wirtanen. Początkowo rozważano stałe a następnie zależne od temperatury przewodnictwo
ciepła. Wyliczone w modelu tempo produkcji wody porównano z danymi obserwacyjnymi tempa
produkcji wody. Ponieważ uproszczony model, bez warstwy pyłowej dawał przewyższone tempo
produkcji wody, wyniki tempa produkcji wody wyliczone w modelu mnożono przez czynnik
mniejszy od jedynki. Czynnik ten odpowiadał najlepszemu dopasowaniu krzywej tempa produkcji
wody do obserwacji metodą najmniejszych kwadratów i charakteryzował procent powierzchni
aktywnej. W kolejnym etapie zastosowano procedurę numeryczną do komet krótkookresowych
67P/Churyumov-Gerasimenko, 9P/Tempel 1, 81P/Wild 2 oraz 46P/Wirtanen. Wprowadzono
zmienność w czasie parametrów orbity. Dopasowując krzywą tempa produkcji wody do krzywej
obserwacyjnej, szukano metodą najmniejszych kwadratów możliwie najlepszego położenia osi
rotacji. Otrzymane wartości kątów położenia osi rotacji porównano z danymi dotyczącymi
położenia, przedstawianymi przez innych autorów. Początkowo sferyczny kształt jądra w czasie
ewolucji zmieniał się w zależności od położenia osi rotacji. Położenie osi rotacji niezmienne w
przestrzeni ulegało zmianie względem układu związanego ze zmienną w czasie płaszczyzną orbity
komety. Zmiany nachylenia osi rotacji względem płaszczyzny orbity powodowały dodatkowe (poza
dobowymi i sezonowymi) zmiany kąta padania promieni słonecznych. Zmiany nasłonecznienia
powodowały wzrost lub spadek aktywności sublimacyjnej, a to z kolei prowadziło do zmian
kształtu i momentu bezwładności jąder komet. Moment bezwładności liczono analitycznie
względem osi rotacji. Moment bezwładności względem osi prostopadłej do osi rotacji liczono
metodą Monte Carlo.