Tumbukan Tak-Elastik Partikel sebagai Model Terbentuknya Asteroid

Seminar Nasional Fisika (SNF) 2016Universitas Negeri Jakarta 28 Mei 2016, Jakarta, Indonesia 1

Tumbukan Tak-Elastik Partikel sebagai Model Terbentuknya

AsteroidSparisoma Viridi1 and Budi Dermawan2

1Physics Department, Institut Teknologi Bandung2Astronomy Department, Institut Teknologi Bandung Jalan Ganesha 10, Bandung 40132, [email protected], [email protected]

The International Symposium on BioMathematics (Symomath) 2015

4-6 November 2015, Bandung, Indonesia 2

Outline

• Pendahuluan• Model• Hasil dan diskusi• Penutup



Pendahuluan

Asteroid Itokawa

• Gambar beresolusi tinggi dari misi Hayabusa yang memotret asteroid Itokawa memberikan gambaran bagaimana batu-batu pada permukaan asteroid tersebut



Miyamoto et al., Science 316, 1011 (2007)

Permukaan asteroid



Batuan besar di atas batuan kecil

• Batu-batu besarberada di ataskerikil atau batu-batuan yang lebihkecil

• Terdapat titik-titikterang pada batu-an besar (segitigaputih)



Teratur secara lemah

• Kerikil tersusunteratur secaralemah pada arahgaris putus-putus



• Batu-batuan yanglebih besar mem-bentang sejajardengan garis pu-tus-putus

Tersusun lebih teratur



Tidak teratur

• Terdapat daerahdengan ketidak-teraturan seba-ran partikel ber-dasarkan ukuran



Efek kacang Brasil

• Intruder menuju permukaan bed partikel saat sistem diberi vibrasi



Matsumura et al., MNRAS 443, 3368 (2014)

Efek kacang Brasil pada asteroid

• Vibrasi seismikakibat tumbukanoleh batu-batuyang jatuh padaasteroid



Miyamoto et al., (?)

Struktur asteroid?

• Simulasi 2-d partikelbesar (putih) dan ke-cil (merah)

• Terlihat bahwa terda-pat cincin partikelyang lebih besar de-kat dengan permuka-an klaster



Sánchez et al., 41st Lunar and Planetary Science Conference (2010)

Tumbukan klaster partikel

• Porositas, fak-tor pengisian,densitas, koefi-sien tumbukanmenentukanbagaimana ha-sil akhir tum-bukan



Gunkelmann et al., Astronomy & Physics (2016)



Model

Gaya gravitasi

• Gaya tarik antar dua buah massa



.

2

ij

jiij

r

mmGG

Gaya normal

• Gaya tolak dua buah lingkaran



dtd

kN ijNijNij

jiijij RRr ,0max

Dinamika molekuler

• Hukum II Newton



ij

iiijij amNG

Dinamika molekuler (cont.)

• Algoritma Euler



tatvttv

ttvtrttr



Hasil dan diskusi

Clustering

• kN = 104

• γN = 0.5• T = 100• G = 10-7

• Δt = 10-2



.

Evolusi kontaktopi



0

5

10

15

20

25

30

35

0 5 10 15 20 25 30

C

t

Variasi γN



γN = 0.1 γN = 0.2 γN = 0.3

γN = 0.4 γN = 0.6

Variasi kN



kN = 1×103 kN = 2×103 kN = 6×103

kN = 1×104 kN = 2×104

Selang waktu v = 0



T = 500

T = 10 T = 100

T = 200 T = 300

T = 1



Penutup

Ringkasan

• Telah data disimulasikan pembentukan awal asteroid dalam 2-d

• Kontaktopi bertambah dengan semakin kompaknya klaster partikel

• Parameter kN dan γN tidak terlalu berpenga-ruh ke klaster partikel yang terbentuk

• Waktu membuat v = 0 dengan T tertentu terlihat berpengaruh



.

Ucapan terima kasih

• Penelitian ini didukung oleh Riset Inovasi KK ITB dan Penelitian Unggulan Perguruan Tinggi (Desentralisasi DIKTI) tahun 2016

• Presentasi ini merupakan undangan dari panitia SNF 2016 UNJ pada sesi paralel





Terima kasih

Tumbukan Tak-Elastik Partikel sebagai Model Terbentuknya Asteroid

Education

Transcript of Tumbukan Tak-Elastik Partikel sebagai Model Terbentuknya Asteroid