Estados transientes em dinâmica planetária dissipativa

• Processo: 24/15052-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2027
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Matemática - Matemática Aplicada
• Pesquisador responsável: Clodoaldo Grotta Ragazzo
• Beneficiário: Matheus Jean Lazarotto
• Instituição Sede: Instituto de Matemática e Estatística (IME). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Sistemas dinâmicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Dinâmica dissipativa | Dinâmica transiente | Evolução de sistemas planetários | sistemas dinâmicos | Modelagem de sistemas celestes

Resumo

Dentre os sistemas planetários conhecidos, apesar de suas aparentes estabilidades ao longo de milhões ou bilhões de anos, observa-se um cenário bastante complexo. Embora seja bem conhecido que qualquer conjunto de corpos celestes em órbita não é um sistema totalmente conservativo devido a diferentes fontes de dissipação, o tempo necessário para atingir o estado final de equilíbrio é muitas vezes inatingível. Em vez disso, o que se observa são sistemas de muitos corpos permanecendo em configurações transitórias por tempos muito longos. Neste projeto, propomos um modelo matemático simples emulando a dissipação de energia devido a efeitos de maré. Com ele, estudaremos o efeito de uma força central fracamente dissipativa nas estruturas do espaço de fase conservativo e seu impacto na dinâmica para a produção de estados de transiente longo. O modelo proposto inclui dissipação de energia ao mesmo tempo que conserva momento angular, uma vez que estes são os principais aspectos físicos das forças de maré. Planejamos iniciar o estudo do modelo para sistemas planetários simples, com duas e três massas pontuais, passando ao caso mais complexo de dois e três corpos extensos, avaliando quão bem o modelo mais simples simula cenários mais realistas. Esperamos observar como uma dissipação fraca afeta componentes-chave do espaço de fase conservativo, tais como suas órbitas periódicas e configurações centrais, e avaliar como elas influenciam os tempos de transiente que poderiam explicar os comportamentos orbitais resilientes observados na ampla variedade de sistemas planetários conhecidos. O projeto é previsto para 3 anos com um ano extra no exterior em estágio de colaboração com Daniel Scheeres, da Universidade do Colorado, um especialista em astrodinâmica e dinâmica de asteróides.