Orientador: Ernesto Vieira Neto / Co-orientador: Othon Cabo Winter / Banca: Tadashi Yokayama / Banca: Valério Carruba / Banca: Dadid Nesvorny / Banca: Rodney da Silva Gomes / Resumo: Muitos estudos sobre os satélites irregulares dos planetasgigantes têm sido publicados, especialmente motivados pelo exponencial aumento no número de objetos conhecidos proporcionado pela era observacional do CCD. Características peculiares, como órbitas altamente excêntricaseinclinadas,bem como distantes dos planetas, são incompatíveis com o modelo deformação local através deacreção de matéria do disco circumplanetário, de modoque apenas acaptura gravitacional explica a existência detal classe. No problema restrito de três corpos, capturasgravitacionais são de caráter temporário, de modo quefaz-se necessário um mecanismo não trivialde captura compatível com a existência desses objetos. Muitas têm sido propostas, mas as origens dos satélites irregulares de Júpiter, oplaneta com maior número de objetos da referidaclasse, ainda permanece indeterminada. Estudando o mecanismo de captura de asteroides binários,sob o cenário do problemade 4 corpos, consideram Sol eJúpiter como objetosprimários, obtivemos uma distribuição orbital de objetos capturados bastante semelhante à distribuição observada para os satélites irregular jovianos. O referido estudo também nos permitiucompreender as características intrínsecasmais relevantes do mecanismo.As evidencias nos permitem propor uma nova teoria consistente comas origens dos satélites irregulares,vinculada às origens da família Hilda de asteroides dos cinturão principal / Abstract: Irregularsatellites of the giant planets have been largely studied since the CCD observational era exponentially increased the number of known objects of such class. Peculiar features of these objects,suchas highly inclined and eccentric orbits, and alsotheir distancefrom the planet are strong signaturesof non locally formed objects. Since gravitational captures underthe three-body theories are temporary, a non trivialcapture mechanism is necessary to explain their origin. Many theories about the origins of suchobjects have beenproposed, but the origins of irregular satellites of Jupiter,in particular, still remain undetermined, and Jupiter is the planet with the larger population ofsuch objects. Here we presentefforts devoted to the comprehension of binary-asteroid capture mechanism. We obtained a comparable orbital distribution of captured objects to the distribution of known objects. Furthermore, many relevant features of the mechanism were elucidated. The evidences lead us to propose a consistent theory for the origins ofirregularJovian satellites constrained tothe origin of Hilda family's of asteroid / Doutor

Orientador: Othon Cabo Winter / Banca: Rafael Sfair de Oliveira / Banca: Felipe Bragda Ribas / Resumo: Ocultações estelares de Chariklo em 2013 revelaram algo que era desconhecido até o momento: anéis de partículas em torno de um corpo celeste do Sistema Solar diferente de um planeta. Este fato despertou o interesse da comunidade científica a respeito de assuntos como, por exemplo, o processo de formação desses anéis, por quanto tempo eles existirão, qual a probabilidade de corpos como o de Chariklo possuírem anéis ou ainda como eles se mantêm estáveis ao redor de um pequeno objeto, se comparado aos planetas. Neste trabalho estamos interessados em determinar o modelo físico de Chariklo através da manutenção da estrutura atual dos anéis. Acreditamos que este centauro é um corpo semelhante a um elipsoide, entretanto não sabemos com exatidão as dimensões de seus semieixos físicos a, b e c. As razões entre os valores destes semieixos resultam em diferentes valores para os termos de achatamento e elipticidade de Chariklo, que podem ser representados pelos termos J 2 e C 22 em seu potencial gravitacional. Além de determinar os limites para a forma de Chariklo, queremos também estudar quais são os efeitos que o achatamento e elipticidade do corpo central provocam na dinâmica das partículas dos anéis. Para isso, fizemos simulações numéricas usando um integrador que leva em conta os termos relacionados aos coeficientes J 2 e C 22 . O sistema que integramos é composto por Chariklo sendo orbitado por uma partícula com aproximadamente a mesma distância em que estão os anéis, fazendo uso d... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Chariklo's stellar occultations in 2013 revealed something that was unknown to date: particle rings around a celestial body of the Solar system other than a planet. This fact has aroused the interest of the scientific community on issues such as the process of forming these rings, how long they will exist, how likely Chariklo bodies are to have rings or how stable they are around of a small object, compared to the planets. In this work we are interested in determining Chariklo's physical model by maintaining the current structure of the rings. We believe that this centaur is a body similar to an ellipsoid, but we do not know exactly the dimensions of its physical axes a, b, and c. The ratios between the values of these semi axes result in different values for the Chariklo flattening and ellipticity terms which can be represented by the terms J2 and C22 in its gravitational potential. In addition to determining the limits for the Chariklo form, we also want to study the effects of flattening and ellipticity on the dynamics of ring particles. For this, we did numerical simulations using an integrator that takes into account the terms related to the coefficients J2 and C22. The system we integrate is composed of Chariklo being orbited by a particle approximately the same distance as the rings, making use of the orbital osculating elements. The objective of these simulations was to reproduce the physical characteristics of the rings obtained through stellar occultations, however ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Othon Cabo Winter / Coorientador: Ernesto Vieira Neto / Banca: Rafael Sfair / Banca: Tadashi Yokoyama / Banca: Nelson Calegari / Banca: Rodney Gomes / Resumo: Realizamos dois diferentes estudos envolvendo o acoplamento spin-_orbita. Um deles foi sobre a origem da obliquidade de Urano, que ainda permanece desconhecida. Algumas teorias de formação foram publicadas nas ultimas décadas, sendo que as duas mais citadas: por meio de uma colisão (Urano sofreu uma grande colisão tangencial); e por meio de um efeito ressonante entre a rotação de Urano e um satélite. Focamos nosso estudo no modelo de ressonância. Baseado num artigo de Boué & Laskar (2010), no qual os autores estudam a origem da obliquidade de Urano por meio de uma ressonância que só ocorre na presença de um satélite de grande porte (Satélite X). Fizemos um estudo numérico do problema em questão. Utilizando _orbitas já integradas do Modelo de Nice, estudamos a possibilidade de obter a atual obliquidade de Urano devido a perturbações dos planetas gigantes, Sol e o Satélite X. Nossos resultados mostram que o Satélite X ocasiona crescimento na obliquidade de Urano, podendo assim ser o responsável pela atual configuração do eixo de rotação de Urano, onde esse crescimento da obliquidade ocorre somente para determinadas configurações de semi-eixo maior e massa do Satélite X, sendo máximo quando o ângulo ressonante ( ���� _) (longitude do equador de Urano menos a longitude do nodo ascendente do Satélite X) é zero e mínima quando é 180 graus. Porém, assim como no estudo anterior, só foi possível reproduzir a atual obliquidade de Urano com Satélite X com massas excessivamente grandes, da ordem de 0; 01 da massa de Urano. As simulações mostraram também que o Satélite X causa instabilidade no sistema de satélites internos desestabilizando-os a ponto de extingui-los. Outro estudo realizado foi sobre a origem de sistemas binários de asteroides por meio de ruptura rotacional. O processo de fissão rotacional de asteroides ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: We conducted two different studies about the spin-orbit coupling. One of them was about the origin of Uranus obliquity, that still remains unknown. Some theories of formations have been published in the last decades, the two most cited is: by collision (Uranus suffered a great tangential collision) and by a resonance between Uranus rotation and a satellite. We focused our study on the resonance model. Based on article of Boué & Laskar (2010), in which the authors study the origin of Uranus obliquity by a resonance that occurs only in the presence of a large satellite (Satellite X). We did a numerical study of this problem. Using orbits previously integrated by Nice Model, we studied the possibility of obtaining the current Uranus obliquity due to disturbances of the giant planets, the Sun and the Satellite X. Our results show that the Satellite X causes growth in Uranus obliquity and so may be the responsible for the current configuration of the Uranus rotation axis. And this growth of obliquity occurs only for certain configurations of semi-major axis and mass of the Satellite X, and maximum when the resonant angle ( ���� _) (Uranus's equator longitude less the longitude of the ascending node of the Satellite X) is zero and minimal when it is 180 degrees. However, as in the previous study, it was only possible to reproduce the current Uranus obliquity with Satellite X with excessively large masses, about 0:01 mass of Uranus. The simulations also showed that Satellite X causes instability in the satellite with internal orbits until extinguishing them. Another study was about the origin of binary asteroid systems through rotational fission. The process of rotational fission of asteroids has been studied theoretically Scheeres (2007) and numerically Jacobson & Scheeres (2011) with simplified models restricted to planar motion. However, the observed physical configuration of contact ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Othon Cabo Winter / Co orientador: Rodney da Silva Gomes / Banca: Silvia Maria Giuliatti Winter / Banca: Nelson Callegari Junior / Resumo: A compreensão do universo é um dos grandes desejos da humanidade desde o princípio, e o estudo do movimento dos corpos celestes é uma parte deste todo. Dentro deste contexto está nosso trabalho, que tem como meta o estudo da dinâmica de asteróides múltiplos do nosso sistema solar, sendo este composto pelo movimento de translação dos asteróides satélites (asteróides menores que orbitam um de maior porte) e o movimento de atitude do asteróide central (asteróide de maior porte). O estudo dos asteróides múltiplos é uma grande chave para o conhecimento do passado de nosso sistema solar, visto que os mesmos são remanescentes da formação dos planetas. Partindo dessa motivação, realizamos um trabalho sobre a dinâmica do sistema (87) Sylvia no qual estudamos por meio de simulações numéricas a dinâmica dos satélites de Sylvia perturbados por Sol e Júpiter (Winter et al, 2009). Neste estudo foi mostrado que Rômulo e Remo sofrem fortes perturbações seculares provenientes de Sol e Júpiter, que poderiam desestabilizá-los. Descobrimos também que o achatamento (J2) do corpo central é de extrema importância na estabilidade dos satélites. Partindo desse resultado, para este trabalho, decidimos fazer uma análise mais minuciosa do problema em questão. Para isso, nós realizamos simulações considerando o movimento de atitude do asteróide central, algo até agora não considerado por nós. Este movimento de atitude é perturbado pelos torques causados por seus satélites, Sol e planetas. Apresentaremos neste trabalho uma sucinta abordagem teórica de nosso modelo juntamente com uma revisão bibliográfica de alguns modelos analítico aproximados encontrados na literatura, alguns testes de nossa ferramenta computacional e um estudo de dois sistemas triplos de asteróides conhecidos. Os sistemas estudados foram (87) Sylvia e (45) Eugenia. Os resultados nos mostrou que... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The understanding of the universe is one of the greats desires of humanity since the beginning, and the study of movement of celestial bodies is a part of it. Inside this context lies our work, which has as goal the study of the dynamics of multiple asteroids from our solar system, being this one compound of the movement of translation of the satellite asteroids (smaller asteroids which orbit one of larger size) and the movement of attitude of the central asteroid (largest size asteroid). The study of multiple asteroids is a great key for knowledge of our solar system past, since they are remaining objects of the formation of planets. Starting from that motivation, we developed a work about the dynamics of the system (87) Sylvia, in which we studied through numerical simulations the dynamics of Sylvia's satellites perturbed by Sun and Jupiter (Winter et al, 2009). In this study, it has been shown that Romulus and Remus experience strong secular perturbations from Sun and Jupiter, which could destabilize them. We also found out that the flatness (J2) of the central body is of extreme importance in the stability of the satellites. Based on this result, for this work, we decided to do a closer analysis of the problem concerned. To do so, we developed simulations considering the movement of attitude of the central asteroid, which, so far, has not been considered by us. This movement of attitude is perturbed by torques caused by their satellites, Sun and planets. We will present in this work a brief theoretical approach of our model along with a bibliographic review of some approximate analytical models found in the literature, some tests of our computational tool and a study of two familiar triple systems of asteroids. The studied systems was (87) Sylvia and (45) Eugenia. The results has shown us that the movement of attitude of the central body experience great perturbation due to the Sun... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre