Master Themen

Low-velocity impact simulations in porous media (dust cakes)

Wir verwenden verschiedene sog. SPH codes um u. a. Einschläge auf verschiedenen Größenskalen zu untersuchen. SPH steht für smooth particle hydrodynamics und ist ein verfahren um Hydrodynamische Rechnungen durchzuführen. Es wurde in der Vergangenheit erfolgreich eingesetzt um z. B. Einschläge und Kollisionen (Mondkrater, Größenverteilung der Asteroiden, Entstehung des Mondes) zu modellieren. Eine Variante des SPH kann auch mit porösen Medien verwendet werden. Dies wurde bereits im direkten Vergleich mit Einschlagsexperimenten überprüft. Ziel dieser Arbeit ist es, mit Hilfe des bestehenden Programms, insbesondere das Regime kleiner Einschlagsgeschwindigkeiten zu untersuchen. Hierzu gibt es kaum Simulationen. Jedoch sind es vermutlich gerade diese Kollisionen welche zum Aufbau der Planetenbausteine - den Planetesimalen - führen.

Detecting planets with future instruments

Wir haben in unserer Gruppe eine theoretische Planetenpopulation berechnet. Diese sagt uns z.B. welche Planetenverteilung wir bei einem Stern einer bestimmten Masse erwarten. Jedoch sind nicht alle diese Planeten auch beobachtbar. Je nach Instrument wird man also nur einen Teil der vorhandenen Planeten entdecken. Ziel dieser Arbeit ist es, für bestimmte zukünftige Beobachtungsinstrumente anzugeben, welche der theoretisch vorhergesagten Planeten entdeckt werden können.

Energy deposition by collisions/impacts (large objects)

Auch bei diesem Projekt sollen Kollisionen bzw. Einschläge mittels SPH untersucht werden. In diesem Fall allerdings im Schwerkraft dominierten Regime. Es geht also um viele Kilometer große Objekte. Will man die thermische Entwicklung von Planetesimalen beschreiben ist es wichtig zu verstehen wie die Einschlagsenergie im Target deponiert wird. Die thermische Struktur der Planetsimale wiederum ist wichtig für die Bildung der verschiedenen Gesteinstypen. Ziel dieser Arbeit ist es, einige solcher Einschläge zu simulieren und schließlich anzugeben wie die thermische Struktur des Targets nach der Kollision bei verschiedenen Einschlagsgeschwindigkeiten und Massen aussieht.

N-body simulation of planet formation

Die späten Phasen der Planetenentstehung sind vermutlich durch Kollisionen der verbleibenden ~100-1000 massivsten Objekte geprägt. Diese Zahl von Objekten lassen sich bereits numerisch mit N-Körperrechnungen verfolgen. In Kombination mit unseren Hüllenmodellen sowie einfacher Modelle der Protoplanetaren Scheibe, lassen sich so die späten Phasen der Planetenentstehung, und damit z.B. die Entstehung der Erde, simulieren. Ziel dieser Arbeit ist es, die bestehenden Elemente (Simulation von Scheibe, Planetenbahnen, Hüllenstruktur) zusammenzubringen und gemeinsam zu simulieren.

Bachelor Themen

Zusätzlich können in unserer Gruppe natürlich auch eine Reihe von Bachelorarbeiten durchgeführt werden. Diese beziehen sich typischerweise auf kleine Teilgebiete genannter Arbeiten.