Vladimír Štefl Ústav teoretické fyziky a astrofyziky Astrofyzika VIII. cvičení Kosmická mechanika Oblast aktivity planet m…Měsíc - těleso M…planeta Ms…Slunce Oblast aktivity planet - pohybové rovnice Oblast aktivity planet – zrychlení, definice oblast aktivity planet - definice podíl poruchových a hlavních zrychlení Oblast aktivity planet - zrychlení Oblast aktivity planet – definice Oblast aktivity planety definice Oblast aktivity planet Oblasti aktivity planet Oblast aktivity Země Oblast aktivity Země Oblast aktivity Venuše - stacionární družice 800px-Venus-8.jpg Kosmické rychlosti Apollo_11_Lunar_Lander_-_5927_NASA.jpg Columbiamodul.jpg Umělé družice Země Pohyb umělé družice Země 800px-Sputnik_asm.jpg Umělá spojovací družice Molnija Molniya-1_satellite.jpg NASA_molniya_oblique.png r. 1965 Umělá družice Měsíce - Lunar Orbiter 1 Lunar_orbiter_1_(large).jpg First_View_of_Earth_from_Moon.jpg r. 1966 Soustava Země - Měsíc - Slunce Soustava Země - Měsíc Soustava Slunce - Země Soustava Země – Měsíc Slunce – úbytek hmotnosti sun-distances.png Halleyova kometa – dráha lspn_comet_halley1_181225-112239_ako.jpg 1986 přísluní 11 au od Země Jules Verne Na kometě Servadac.jpg na-komete-hector-servadac-aneb-dobrodruzna-cesta-slunecni-soustavou-jules-verne-1975-144232-0.jpg Planetka Hektor planetka ze skupiny Trojanů, v L4, 800px-624Hektor-LB1-mag15.jpg Trojané.png Exoplaneta – voda Exoplaneta Fomalhaut b Planeta Fomalhaut b obíhá kolem hvězdy Fomalhaut a, r = 7,66 pc. Hvězda: 2,1 MS, poloměru 1,8 RS, povrchová teplota 8 700 K. Planeta obíhá po dráze s a = 115 au, dráhová rovina shodná s rovinou oblohy. Určete oběžnou dobu planety T v rocích. HST snímkování planety v letech 2004 a 2006. Jakou vzdálenost urazila planeta mezi oběma snímky? Řešení: úhlová vzdálenost mezi hvězdou Fomalhaut a a planetou Fomalhaut b je III. Keplerův zákon v přesném tvaru Porovnáním soustavy Fomalhaut a – b se soustavou Slunce – Země obdržíme Velikost velké poloosy v au, oběžná doby v rocích obdržíme Po dosazení . Při zjednodušení - kruhová oběžná dráha planety je 2πaFb. Za dva roky činí uražená dráha planetou Exoplanety – první + Michel Mayor 51 Pegasi b.png Pegasus.png Exoplanety 51Peg.jpg První objevené extrasolární systémy figure-II-14 Extrasolární systém 55 Can 55Can_cook 55cancri Metody detekce exoplanet planet-figure Fotometrické studium exoplanet Transitlarge Světelné křivky přechodů exoplanety HD 209458b Studium spektra HD 209458 - G0 V, r = 47 pc 1,1 MS, 1,1 RS teoretické modely Seager S., Sasselov D. D.: Astrophys. J. 537, 916, 2000 → předpověd prohloubení čar při zákrytu pozorování Charbonneau D. T., aj.: Astrophys. J. 568, 377, 2002 → observační potvrzení Důkaz atmosféry exoplanety HD 209458b 385_3 a = 6,7 mil.km Studium atmosféry exoplanety HD 209458b Nature 422, 143, 2003 Spektrum exoplanety HD 209 458b Balmerův skok - ,,horký“ vodík Atmosféra exoplanety je ohřívána (a = 6,7 mil. km) hvězdou, rozepíná se, z horní vrstvy uniká vodík odečtení spekter hvězdy a při tranzitu = spektrum exoplanety → Balmerův skok BalmerJump Struktura atmosféry exoplanety HD 209458b hd209458b Spektroskopické studium exoplanet rhocrborbit Extrasolární soustavy NGC 104, 47 Tuc, r = 4,7 kpc stáří 11 miliard, Fe/H ↓, středová hustota 1,5.105 pc-3 HST47Tuc platí M[٭], R[٭], Porb …dny, τ… hod, M[٭] = 0,81,R[٭] = 0,92 , Porb = 3,8 dne, τ = 2,2 hod HST WFPC2, 8,3 dne předpoklad: 17 planet Extrasolární soustavy Nenalezení extrasolárních planet v NGC 104 fotometricky pozorováno 34 000 hvězd, nalezeno 75 proměnných hvězd, negativní výsledek u planet, Vysvětlení: •planety se vůbec neformovaly nebo velmi zřídka •planety byly ,,roztrhány“ mateřskými hvězdami Příčina: nízký obsahem kovů respektive fotovypařování protoplanetárních disků ?! Exoplaneta u hvězdy Fomalhaut – rybí tlama fomalhaut_hst_planet snímek po 21 měsících 3 MJ, a = 119 AU, T = 870 roků Exoplaneta Fomalhaut b Planeta Fomalhaut b obíhá kolem hvězdy Fomalhaut a, r = 7,66 pc. Hvězda: 2,1 MS, poloměru 1,8 RS, povrchová teplota 8 700 K. Planeta obíhá po dráze s a = 115 au, dráhová rovina shodná s rovinou oblohy. Určete oběžnou dobu planety T v rocích. HST snímkování planety v letech 2004 a 2006. Jakou vzdálenost urazila planeta mezi oběma snímky? Řešení: úhlová vzdálenost mezi hvězdou Fomalhaut a a planetou Fomalhaut b je III. Keplerův zákon v přesném tvaru Porovnáním soustavy Fomalhaut a – b se soustavou Slunce – Země obdržíme Velikost velké poloosy v au, oběžná doby v rocích obdržíme Po dosazení . Při zjednodušení - kruhová oběžná dráha planety je 2πaFb. Za dva roky činí uražená dráha planetou