Rozšíření kolizního modelu hlavního pásu asteroidů

Abstract

The Main Belt, the region between the orbits of Mars and Jupiter, is the home to more than 1 million asteroids. These asteroids form orbital groups, i.e., asteroid families formed by collisions; and also spectral groups (taxonomies) with different chemical composition, in particular, carbonaceous (C-types) and silicate (S-types). In this thesis, we extend the existing collisional model by finding appropriate dependence of the strength vs. size (also known as the scaling law) for these two groups. We used color indices and geometric albedos of 56 and 72 spectroscopically confirmed C- and S-types (control samples) and statistical methods on 1 065 054 asteroids, to assign C-, S- or other-types (neither C- nor S-type). This allowed us to construct the observed size-frequency distributions (SFDs) for several sub-populations constrained either in the semi-major axis (inner, middle, outer) or taxonomy (C, S, other). Then we used the Monte-Carlo code Boulder (Morbidelli et al. 2009). to compute the long-term collisional evolution (4.5 billion years) and derive synthetic SFDs. We find that the scaling laws for C- and S-types disagree with the ones proposed by Holsapple & Housen (2019). Our best-fit scaling laws indicate that S-types must be weakened below approximately 1 km compared to C-types, to explain a...

Hlavní pás představuje oblast mezi oběžnými dráhami Marsu a Jupiteru, ve které se nachází více než 1 milión asteroidů. Dle oběžných drah asteroidy dělíme do aster- oidálních rodin vytvářených kolizemi; dle chemického složení zase do spektrálních skupin (taxonomií) a to zejména do uhlíkatých (C typů) a křemíkových (S typů). V této práci rozšiřujeme aktuální kolizní model tak, že pro tyto dvě skupiny nalezneme vhodnou závislost pevnosti na velikosti (též zvanou škálovací zákon). Celkově 1 065 054 aster- oidů jsme pomocí statistických metod, barevných indexů a geometrických albed 56 a 72 spektroskopicky potvrzených C a S typů (kontrolních vzorků), zařadili do C, S nebo os- tatních typů (ani C ani S typy). To nám umožnilo vytvořit pozorované rozdělení velikostí pro několik sub-populací rozdělených na základě velké poloosy (vnitřní, střední, vnější) nebo taxonomie (C, S, ostatní). Následně jsme s pomocí kódu Boulder (Morbidelli aj. 2009) využívající metodu Monte-Carlo, provedli simulaci dlouhodobého kolizního vývoje (4.5 miliardy let) k odvození syntetických rozdělení velikostí. Zjistili jsme, že námi odvozené škálovací zákony pro C a S typy neodpovídají těm, které jsou předložené v práci Holsapple & Housen (2019). Abychom v blízkosti (a pod) observační neúplností vysvětlili nedostatek asteroidů ve vnitřní části...