Orientador: Ernesto Vieira Neto / Banca: Rodolpho Vilhena de Moraes / Banca: Décio Cardozo Mourão / Resumo: Devido ao grande avanço da tecnologia espacial o número de satélites irregulares conhecidos vem aumentando rapidamente nos últimos anos. O estudo das perturbações que agem sobre estes satélites contribui para explicar a origem e estabilidade da órbita destes corpos celestes. Uma dessas perturbações é a ressonância de evecção que se caracteriza por ser um fenômeno no qual o pericentro da órbita do satélite fica preso na direção do corpo perturbador. Outra perturbação no movimento desses satélites de altas inclinações se dá quando o argumento do pericentro circula ou libra em torno de 90º ou 270º, ou seja, a ressonância Kozai (Kozai 1962). Neste trabalho, é feito um estudo semi-analítico dos efeitos da ressonância de evecção no movimento orbital dos satélites irregulares do planeta Júpiter, utilizando a função perturbadora desenvolvida por Cuk et al. (2004) e que contém termos das ressonâncias de evecção e Kozai. O princípio da média é aplicado somente no movimento orbital do satélite. É feita uma extensa análise do comportamento dos elementos orbitais de uma partícula nas regiões habitadas pelos satélites irregulares. / Abstract: In the recent years, due to the great advance of the space technology, the number of known irregular satellites is increasing quickly. Studying the disturbances which act on these satellites may contribute to explain the origin and stability of the orbit of these satellites. One of the main disturbances is the evection resonance which is characterized by fixing the pericenter of the orbit of the satellite in the direction of the disturbing body. Another disturbance, know as Kozai resonance (Kozai 1962), acts in the movement of those satellites with high inclinations and makes the argument of pericentro circulates or librates around 90º or 270º. In this work is made a semianalytical study of the evection resonance effect in the orbital movement of the irregular satellites of the Jupiter planet. It is used the disturbing function developed by Cuk et al. (2004) which contain terms of evection and Kozai resonances. The principle of the average is only applied in the orbital movement of the satellite. It is made an extensive analysis of the behavior of the orbital elements of a particle in the regions inhabited for the irregular satellites. / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-10-01Bitstream added on 2014-06-13T19:12:16Z : No. of bitstreams: 1 capelo_m_me_guara.pdf: 9441304 bytes, checksum: 976fcacdfa9765f692caf8a068ecc84b (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Devido ao grande avanço da tecnologia espacial o número de satélites irregulares conhecidos vem aumentando rapidamente nos últimos anos. O estudo das perturbações que agem sobre estes satélites contribui para explicar a origem e estabilidade da órbita destes corpos celestes. Uma dessas perturbações é a ressonância de evecção que se caracteriza por ser um fenômeno no qual o pericentro da órbita do satélite fica preso na direção do corpo perturbador. Outra perturbação no movimento desses satélites de altas inclinações se dá quando o argumento do pericentro circula ou libra em torno de 90º ou 270º, ou seja, a ressonância Kozai (Kozai 1962). Neste trabalho, é feito um estudo semi-analítico dos efeitos da ressonância de evecção no movimento orbital dos satélites irregulares do planeta Júpiter, utilizando a função perturbadora desenvolvida por Cuk et al. (2004) e que contém termos das ressonâncias de evecção e Kozai. O princípio da média é aplicado somente no movimento orbital do satélite. É feita uma extensa análise do comportamento dos elementos orbitais de uma partícula nas regiões habitadas pelos satélites irregulares. / In the recent years, due to the great advance of the space technology, the number of known irregular satellites is increasing quickly. Studying the disturbances which act on these satellites may contribute to explain the origin and stability of the orbit of these satellites. One of the main disturbances is the evection resonance which is characterized by fixing the pericenter of the orbit of the satellite in the direction of the disturbing body. Another disturbance, know as Kozai resonance (Kozai 1962), acts in the movement of those satellites with high inclinations and makes the argument of pericentro circulates or librates around 90º or 270º. In this work is made a semianalytical study of the evection resonance effect in the orbital movement of the irregular satellites of the Jupiter planet. It is used the disturbing function developed by Cuk et al. (2004) which contain terms of evection and Kozai resonances. The principle of the average is only applied in the orbital movement of the satellite. It is made an extensive analysis of the behavior of the orbital elements of a particle in the regions inhabited for the irregular satellites.

Orientador: Tadashi Yokoyama / Banca: Rodney da Silva Gomes / Banca: Nelson Callegari Junior / Resumo: Neste trabalho analisamos a evolução de alguns satélites de Júpiter sob a ação da migração planetária proposta por Tsiganis et al. (2005). Estudos de sobrevivência dos satélites além da órbita de Calisto são feitos. Tais estudos são realizados seguindo uma técnica recente apresentada em Deienno (2010). Nós também mostramos a plena possibilidade de captura de planetesimais que passam próximo do planeta. Tais objetos podem se tornar satélites irregulares de Júpiter. Realizamos uma análise destes planetesimais durante todo o tempo em que permaneceram capturados e comparamos com os atuais satélites irregulares. Finalmente, fizemos um estudo semianalítico, considerando uma análise qualitativa através de curvas de nível e superfícies de seçãso de Poincaré. Mostramos brevemente uma generalização da ressonância de Lidov-Kozai, onde aparecem dois novos centros / Abstract: In this work we analyse the evolution of some Jupiter's satellites submitted to planetary migration scenario proposed by Tsiganis et al. (2005). Studies on the survival of satellites beyond the orbit of Callisto are made. Such studies are done following a new and recent approach presented in Deienno (2010). We also show a clear possibility of capture of planetesimals that pass close the planet. Such objects can become Jupiters irregular satellites. We performed analysis of these captured planetesimals during entire period they were bound to Jupiter and compared with the existing irregular satellites. Finally, semi-analytical studies were done. Qualitative analysis through the level curves and Poincar'es surfaces of section of some orbits were considered. We briefly show a generalization of Lidov-Kozai resonance where two new centers of libration appear / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-29Bitstream added on 2014-06-13T19:53:17Z : No. of bitstreams: 1 gaspar_hs_me_guara.pdf: 5532943 bytes, checksum: 36914104bcf66e5c6eede927677242df (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A existência de satélites irregulares é um tema de interesse científico há muito tempo devido às suas características peculiares, isto é, órbitas bem excêntricas, distantes do planeta e geralmente com altas inclinações em relação ao plano equatorial de seu planeta, chegando a ser em grande parte retrógradas. A existência de famílias de satélites irregulares, caracterizadas pela semelhança dos elementos orbitais dos satélites que as compõem é, ainda hoje, um fato não explicado. Tais características sugerem que os satélites irregulares não tenham sido formados juntamente com os planetas que estes orbitam, como se acredita ser o caso dos satélites regulares. Deste modo, uma explicação coerente para a existência dos mesmos é a captura gravitacional de corpos, formados em outras regiões, a partir de órbitas heliocêntricas após a ocorrência de um encontro próximo com o planeta. Entretanto, sob a dinâmica do Problema Circular Restrito de Três Corpos - PCR3C - capturas gravitacionais têm carater temporário, o que torna necessária a existência de um mecanismo de captura auxiliar. Isto tem incentivado, por anos, à proposição de vários modelos para explicar a existência dos satélites irregulares através da captura gravitacional, dentre os quais três se destacam na literatura: Dissipação por arrasto em gás, Pull-down capture – captura por puxão, interação colisional ou por encontros próximos com satélites pré-existentes, capturas de planetesimais durante encontros planetários e captura de asteróides binários. Considerando a dinâmica de 4-Corpos, investigamos numericamente a viabilidade de um modelo no qual um ente de um asteróide binário é capturado após sofrer um encontro próximo com um Júpiter, avaliando as condições que propiciam a captura de cada um dos membros, realizando um mapeamento dos parâmetros de modo... / The existence of irregular satellites has been the focus of scientific interest for many years. That is due to their peculiar orbital features, i.e., highly eccentric orbits, large distance from the planet and, usually, with high inclination and many of them are retrograde. There are very well characterized families of irregular satellites, whose origin were not explained yet. These features suggest that irregular satellites were not formed together with the planet, during its formation stage, as were the regular ones. Therefore, an explanation for their existence is the gravitational capture of asteroids, originally in heliocentric orbits, that had a close encounter with the planet. However, considering only the Restrict Three Body Problem dynamics, it is not possible to accomplish permanent captures, being necessary the existence of an auxiliary mechanism. Then, several models were proposed in order to generate a permanent capture. Among the most important we found Gas drag dissipation, Pull-down capture, collisional and close encounters interactions with regular satellites, capture during planetary encounters and capture of binary asteroids. The current research had assessed how viable is a 4-body mechanism in which a member body of a binary asteroid remain captured after a close encounter with Jupiter. In order to accomplish that, we have mapped a set o parameters in order to find the proper conditions to yield the capture of one member. From the main results it is shown a very well permanent capture probability of the minor member when the primordial binary asteroid disrupts at a suitable “quadrature” configuration. Finally, it is also shown that this capture mechanism is well explained through energy exchanges.

Resumo: A existência de satélites irregulares é um tema de interesse científico há muito tempo devido às suas características peculiares, isto é, órbitas bem excêntricas, distantes do planeta e geralmente com altas inclinações em relação ao plano equatorial de seu planeta, chegando a ser em grande parte retrógradas. A existência de famílias de satélites irregulares, caracterizadas pela semelhança dos elementos orbitais dos satélites que as compõem é, ainda hoje, um fato não explicado. Tais características sugerem que os satélites irregulares não tenham sido formados juntamente com os planetas que estes orbitam, como se acredita ser o caso dos satélites regulares. Deste modo, uma explicação coerente para a existência dos mesmos é a captura gravitacional de corpos, formados em outras regiões, a partir de órbitas heliocêntricas após a ocorrência de um encontro próximo com o planeta. Entretanto, sob a dinâmica do Problema Circular Restrito de Três Corpos - PCR3C - capturas gravitacionais têm carater temporário, o que torna necessária a existência de um mecanismo de captura auxiliar. Isto tem incentivado, por anos, à proposição de vários modelos para explicar a existência dos satélites irregulares através da captura gravitacional, dentre os quais três se destacam na literatura: Dissipação por arrasto em gás, Pull-down capture - captura por puxão, interação colisional ou por encontros próximos com satélites pré-existentes, capturas de planetesimais durante encontros planetários e captura de asteróides binários. Considerando a dinâmica de 4-Corpos, investigamos numericamente a viabilidade de um modelo no qual um ente de um asteróide binário é capturado após sofrer um encontro próximo com um Júpiter, avaliando as condições que propiciam a captura de cada um dos membros, realizando um mapeamento dos parâmetros de modo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The existence of irregular satellites has been the focus of scientific interest for many years. That is due to their peculiar orbital features, i.e., highly eccentric orbits, large distance from the planet and, usually, with high inclination and many of them are retrograde. There are very well characterized families of irregular satellites, whose origin were not explained yet. These features suggest that irregular satellites were not formed together with the planet, during its formation stage, as were the regular ones. Therefore, an explanation for their existence is the gravitational capture of asteroids, originally in heliocentric orbits, that had a close encounter with the planet. However, considering only the Restrict Three Body Problem dynamics, it is not possible to accomplish permanent captures, being necessary the existence of an auxiliary mechanism. Then, several models were proposed in order to generate a permanent capture. Among the most important we found Gas drag dissipation, Pull-down capture, collisional and close encounters interactions with regular satellites, capture during planetary encounters and capture of binary asteroids. The current research had assessed how viable is a 4-body mechanism in which a member body of a binary asteroid remain captured after a close encounter with Jupiter. In order to accomplish that, we have mapped a set o parameters in order to find the proper conditions to yield the capture of one member. From the main results it is shown a very well permanent capture probability of the minor member when the primordial binary asteroid disrupts at a suitable "quadrature" configuration. Finally, it is also shown that this capture mechanism is well explained through energy exchanges. / Orientador: Othon Cabo Winter / Coorientador: Ernesto Vieira Neto / Banca: Tadashi Yokoyama / Banca: Fernando Virgilio Roig / Mestre

Orientador: Ernesto Vieira Neto / Co orientador: Antônio Delson C. de Jesus / Banca: Rodney da Silva Gomes / Banca: Tadashi Yokoyama / Resumo: Neste trabalho, apresentamos um estudo sobre a formação dos satélites irregulares de Júpiter por meio da captura gravitacional de asteróides binários. Analisamos as condições de ruptura/captura para um dos membros de um asteróide binário após um encontro próximo com o planeta considerando um conjunto de condições iniciais do Modelo de Nice. O sistema integrado é composto por quatro corpos: Sol, Júpiter e os membros do asteróide binário. Analisamos também o efeito do achatamento do membro mais massivo do asteróide binário. Nos resultados apresentados é possível perceber a relevância das perturbações, devidas ao Sol e ao achatamento, nos processos de troca de energia e momento angular para que um membro do asteróide torne-se permanentemente capturado. As configurações finais dos asteróides capturados são compatíveis com os objetos reais observados. / Abstract: In this work, we present a study on the irregular Jupiter's satellites formation by gravitational capture of binay asteroids. We analyze the conditions of capture to one or two members of the binary asteroid after a close-approach wiht the planet considering a set of initial conditions derived from Nice Model. Our system is composed of four bodies: Sun, Jupiter and the members of the binary asteroid. We also analyzed the oblateness effect of the bigger member of binary asteroid. The presented results showed the relevance of perturbations, due to Sun and the oblateness, in the process of exchange of energy and angular momentum for a member of the asteroid who will become permanently captured. The final configuration of captured asteroids are compatible with the real objects observed. / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-28Bitstream added on 2014-06-13T20:14:06Z : No. of bitstreams: 1 brasil_pio_me_rcla.pdf: 4848327 bytes, checksum: 073ea16f4b963b9d6cd364b4957ceb02 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Neste trabalho analisamos a evolução de alguns satélites de Júpiter sob a ação da migração planetária proposta por Tsiganis et al. (2005). Estudos de sobrevivência dos satélites além da órbita de Calisto são feitos. Tais estudos são realizados seguindo uma técnica recente apresentada em Deienno (2010). Nós também mostramos a plena possibilidade de captura de planetesimais que passam próximo do planeta. Tais objetos podem se tornar satélites irregulares de Júpiter. Realizamos uma análise destes planetesimais durante todo o tempo em que permaneceram capturados e comparamos com os atuais satélites irregulares. Finalmente, fizemos um estudo semianalítico, considerando uma análise qualitativa através de curvas de nível e superfícies de seçãso de Poincaré. Mostramos brevemente uma generalização da ressonância de Lidov-Kozai, onde aparecem dois novos centros / In this work we analyse the evolution of some Jupiter’s satellites submitted to planetary migration scenario proposed by Tsiganis et al. (2005). Studies on the survival of satellites beyond the orbit of Callisto are made. Such studies are done following a new and recent approach presented in Deienno (2010). We also show a clear possibility of capture of planetesimals that pass close the planet. Such objects can become Jupiters irregular satellites. We performed analysis of these captured planetesimals during entire period they were bound to Jupiter and compared with the existing irregular satellites. Finally, semi-analytical studies were done. Qualitative analysis through the level curves and Poincar´es surfaces of section of some orbits were considered. We briefly show a generalization of Lidov-Kozai resonance where two new centers of libration appear

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-14Bitstream added on 2014-06-13T18:47:59Z : No. of bitstreams: 1 santana_shs_me_guara.pdf: 2070821 bytes, checksum: 703e21fd0e1eb018530b1aa231fa0813 (MD5) / Neste trabalho, apresentamos um estudo sobre a formação dos satélites irregulares de Júpiter por meio da captura gravitacional de asteróides binários. Analisamos as condições de ruptura/captura para um dos membros de um asteróide binário após um encontro próximo com o planeta considerando um conjunto de condições iniciais do Modelo de Nice. O sistema integrado é composto por quatro corpos: Sol, Júpiter e os membros do asteróide binário. Analisamos também o efeito do achatamento do membro mais massivo do asteróide binário. Nos resultados apresentados é possível perceber a relevância das perturbações, devidas ao Sol e ao achatamento, nos processos de troca de energia e momento angular para que um membro do asteróide torne-se permanentemente capturado. As configurações finais dos asteróides capturados são compatíveis com os objetos reais observados. / In this work, we present a study on the irregular Jupiter’s satellites formation by gravitational capture of binay asteroids. We analyze the conditions of capture to one or two members of the binary asteroid after a close-approach wiht the planet considering a set of initial conditions derived from Nice Model. Our system is composed of four bodies: Sun, Jupiter and the members of the binary asteroid. We also analyzed the oblateness effect of the bigger member of binary asteroid. The presented results showed the relevance of perturbations, due to Sun and the oblateness, in the process of exchange of energy and angular momentum for a member of the asteroid who will become permanently captured. The final configuration of captured asteroids are compatible with the real objects observed.