Corso di Dinamica del Sistema Solare

Corso della Laurea Magistrale in Matematica, anno accademico 2023/2024

 
Docenti: Giacomo Lari
              Giulio Baù
Info: 6 CFU, 42 ore, II semestre
Orario Lezioni: Lunedì 14:00-16:00, Aula P1
                        Giovedì 16:00-18:00, Aula N1
Esame: seminario su argomento concordato

Testi consigliati: Solar System Dynamics, Murray & Dermott 2000 (testo principale)
                          Modern Celestial Mechanics, Morbidelli 2002

Programma dettagliato: link

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Lezioni (tenute da G.L.) e riferimenti:

1. Presentazione del corso e introduzione alla struttura del sistema solare.
2. Effetto secolare del J2 e simulazioni con nbodyDSS (M&D, capitolo 6.11).
3. Risonanze di moto medio e modello del pendolo (M&D, capitoli 8.1-8.7).
4. Secondo modello fondamentale per risonanze di moto medio (M&D, capitolo 8.8)
5. Modello per risonanze di ordine 2 e confronto con modello del pendolo (M&D, capitoli 8.8-8.9)
6. Potenziale mareale, dissipazione mareale ed effetti secolari (M&D, capitoli 4.9, 8.15)
7. Effetti mareali sui satelliti, incontri risonanti e cattura in risonanza (M&D, capitoli 4.10, 8.12)
8. Variazione dell'eccentricita' in risonanza e simulazioni con res12DSS (M&D, capitoli 8.12-8.13)
9. Dinamica rotazionale e problema top di Colombo (Henrard & Murigande, Cel Mech. 1987)
10. Dinamica del problema top di Colombo e risonanze spin-orbit secolari (Henrard & Murigande, Cel Mech. 1987)
11. Risonanze spin-orbit (M&D, capitoli 5.3-5.4, 5.7)
12. Incontri e catture in risonanza spin-orbit 1:1, simulazioni con spinoDSS (M&D, capitoli 5.4-5.5)

Programmi:

• nbodyDSS (propaga il problema degli N-corpi completo, incluso effetto del J2)
• lapcoDSS (calcola il coefficiente f_d del termine risonante richiesto).
• res12DSS (propaga il secondo modello fondamentale per risonanza 2:1 tra due corpi, inclusi effetti dissipativi)
• spinoDSS (propaga la dinamica rotazionale e orbitale, inclusi effetti di despinning, assumendo l'asse di spin perpendicolare all'orbita)

Possibili seminari:

• Studio analitico di risonanze orbitali nel sistema solare:
  1. Yoshikawa 1987. - 2. Kinoshita & Nakai 1999. - 3. altro
• Evoluzione mareale e risonante di un sistema satellitare del sistema solare:
  1. Yoder & Peale 1981. - 2. Cuk, Dones & Nesvorny 2016. - 3. Cuk, El Moutamid & Tiscareno 2020. - 4. Tittemore & Wisdom 1988.
• Risonanze a tre corpi e catene di risonanze:
  1. Pichierri & Morbidelli 2020. - 2. altro.
• Ipotesi dell'esistenza del Pianeta 9:
  1. Batygin et al. 2019. - 2. Saillenfest et al. 2017.
• Evoluzione delle obliquità dei giganti gassosi nel sistema solare:
  1. Vokrouhlický & Nesvorny 2015. - 2. Rogoszinski & Hamilton 2021. - 3. Saillenfest, Lari & Boué 2021 + Wisdom et al. 2022.
• Cattura di Mercurio nella risonanza spin-orbit 3:2:
  1. Noyelles et al. 2014.
• Effetto Yarkovsky ed evoluzione dinamica degli asteroidi:
  1. Bottke et al. 2006. - 2 altro.
• Elementi propri e famiglie di asteroidi:
  1. Milani & Knezevic 1994. - 2. altro.
• Dinamica di oggetti transnettuniani:
  1. Saillenfest et al. 2017.