Małe ciała Układu Słonecznego - wykład monograficzny

Wykład monograficzny (do wyboru) dla III roku astronomii, rok akad. 2022/2023, semestr letni

Plan wykładu

Prezentacje z wykładów i inne materiały

  • Wstęp, przedmiot wykładu, podsystemy małych ciał w Układzie Słonecznym.
  • Pochodzenie i natura komet, od zarania dziejów do ok. 1948.
  • Kometa Halley'a (historia, dynamika, fizyka, misje).
  • Planetoidy, cz.I: historia odkryć.
  • Astrometria komet i planetoid, wyznaczanie orbit.
  • Planetoidy, cz.II: różne typy obserwacji, fizyka planetoid, grupy i rodziny, planetoidy nietypowe, planetoidy a komety (bez NEO's).
  • Teoria Oorta pochodzenia komet, od 1948 do dziś.
  • Dysk Kuipera, obserwacje, podsystemy, związki z kometami i planetoidami, Centaury.
  • Fizyka komet, dane obserwacyjne, scenariusze ewolucyjne, "end-states".
  • Komety muskające Słońce
  • NEO's : wykrywanie, obserwacje, zagrożenia, scenariusze i konsekwencje, systemy wczesnego ostrzegania.
  • Dynamika komet w obłoku Oorta: perturbacje galaktyczne i gwiazdowe.
  • Dynamika małych ciał w układzie planetarnym, równania ruchu, metody obliczeniowe.
  • Meteory, meteoroidy, meteoryty.

Forma zaliczenia wykładu (przy założeniu formy kontaktowej):

  • Egzamin pisemny (ewentualnie "dopytanie" ustne), wg. listy zagadnień na egzamin - poniżej, lub:
  • własny, zaproponowany przez studenta (i zaaprobowany przeze mnie) projekt, dotyczący tematyki wykładu (obliczeniowy, obserwacyjny, internetowy, inny) - zaliczenie na podstawie "okazania dzieła" i po jego pozytywnej ocenie. Temat musi być uzgodniony ze mną do 27 kwietnia 2023. Zawsze można zrezygnować i przystąpić do egzaminu.

Przykłady prac zaliczeniowych: Meteoryty antarktyczne, Czelabińsk, Obserwacje fotometryczne

Zagadnienia (nie pytania!) egzaminacyjne:

  1. Historia odkrywania planetoid, przykłady typowych i nietypowych planetoid.
  2. Główny pas planetoid: rozkład przestrzenny, rodziny, rozkłady elementów orbity, luki Kirkwood'a, rezonanse i współmierności.
  3. Współczesne techniki obserwacji pozycji i parametrów fizycznych planetoid. Metody wyznaczania jasności, barwy, kształtu, temperatury i albeda.
  4. Klasyfikacje planetoid ze względu na ich parametry fizyczne i dynamiczne.
  5. Planetoidy zbliżające się do Ziemi: wykrywanie, podział na grupy, ewolucja dynamiczna i pochodzenie.
  6. Historyczne teorie pochodzenia komet.
  7. Pozycyjne obserwacje komet i planetoid, porównanie z obserwacjami gwiazd, sposoby opracowania, dokładności.
  8. Opowiedz o kilku słynnych kometach.
  9. Różnice i podobieństwa pomiędzy kometami i planetoidami, obiekty "pośrednie" fizycznie i dynamicznie.
  10. Rozwój poglądów na naturę i pochodzenie komet od czasów babilońskich do Laplace'a i Lagrange'a włącznie.
  11. Krytyka poglądów Lapalce'a na pochodzenie komet, prace van Woerkoma.
  12. Teoria Lyttleton'a pochodzenia międzygwiazdowego komet.
  13. Podstawowe problemy teorii kometarnych przed rokiem 1950: pochodzenie krótkookresowych i długookresowych, rozkład 1/a, wychwyt planetarny, rozpady, czas życia.
  14. Teoria Oorta pierwotnego obłoku kometarnego - omów podstawowe tezy pracy Oorta z 1950 roku.
  15. Rozwój poglądów na pochodzenie komet od 1950 do dziś.
  16. Problem komet międzygwiazdowych.
  17. Ruch komet w zewnętrznym obłoku Oorta: perturbacje gwiazdowe i Galaktyczne.
  18. Kometa Halley'a, historia, badania orbitalne i fizyczne.
  19. Wyznaczanie orbity małego ciała: podstawowe metody, główne trudności.
  20. Zjawisko meteoru, techniki obserwacyjne, wyniki.
  21. Meteoryty, trochę historii, badania fizyczne i klasyfikacje.
  22. Podstawowe cechy poszczególnych typów meteorytów.
  23. Związki materii meteorytowej z planetoidami i kometami.
  24. Dysk Kuipera, struktura i podpopulacje, historia odkryć, interpretacje i związki z problemem pochodzenia komet.
  25. Fizyka komet w świetle najnowszych badań.
  26. Komety "muskające Słońce", dane obserwacyjne, rodziny, interpretacje.
  27. Obiekty zbliżające się do Ziemi, zagrożenia, systemy wczesnego ostrzegania, charakterystyka skutków kolizji.
  28. Misje kosmiczne do komet i planetoid.
  29. Historyczne i współczesne klasyfikacje komet, znaczenie stałej Tisserand'a.
  30. Dynamika małego ciała w układzie planetarnym: równania ruchu, różne rodzaje perturbacji, metody obliczeń.
  31. Roje meteorów i ich związki z kometami i planetoidami.

Literatura (z wszystkiego po trochu, stale uzupełniana):

  • W studenckiej pracowni komputerowej w IOA proszę zajrzeć do katalogu /home/COMMON/teksty...
  • Bailey, Clube, Napier, 1990, "The Origin of Comets", Pergamon Press,
  • Michel C. Festou, H. Uwe Keller, and Harold A. Weaver (editors) , 2005, COMETS II, The University of Arizona Press.
  • Barucci M.A., Boehnhardt H., Cruikshank D.P., Morbidelli A., The Solar System Beyond Neptune, The University of Arizona Press, 2008