Авторы
Семенюк Е.А.(1), Петросян А.С.(1)
Организации
(1) Институт космических исследований РАН
Сессия
Теория и моделирование физических процессов
Подсекция
Пыль
Форма представления
Устный
Научный руководитель
Петросян А.С.
Место работы научного руководителя
Институт космических исследований РАН
Текст тезисов
Вихри в протопланетных дисках играют важную роль на ранней стадии формирования планет из-за их способности эффективно улавливать частицы межзвездной пыли. Существование ассиметричных вихрей в протопланетных дисках подтверждается несколькими (суб) миллиметровыми наблюдениями, а их природа обусловлена различными неустойчивостями в турбулентном газовом течении. При этом было обнаружено, что вихри в 3D-дисках подвержены эллиптической неустойчивости, которая снижает жизнеспособность этих вихрей как ловушек для пыли, а характер парных столкновений частиц пыли во многом определяется параметрами самих твердых частиц.
В данной работе исследуется динамика межзвездной пыли в турбулентном потоке газа путем выполнения локального трехмерного гидродинамического моделирования с высоким разрешением. Для турбулентного течения реализована 3D модель сдвиговых ячеек Cartesian Shearing Box (CaSB). В качестве начального условия используется метод кинематического моделирования Synthetic Turbulence, который позволяет сгенерировать однородную изотропную турбулентность, оптимальную с точки зрения процесса рандомизации. Произведено сравнение полученных результатов с другими локальными моделями. Динамика пыли в данной работе определяется только трением между газом и твердыми частицами и не оказывает обратного влияния на течение газа. Режим трения зависит от размера частиц, в данной задаче рассматриваются малые частицы в диапазоне от 1 мкм до 1 см.
Для отслеживания скоплений пылевых агрегатов движение пыли рассматривается в эйлеровом представлении. На результирующем распределении изменения плотности пыли отчетливо наблюдаются устойчивые области сжатия межвездной пыли, что свидетельствует о кластеризации межзвездной пыли. Полученные результаты приближенно описывают механизм роста планетезималей в протопланетных дисках путем парных столкновений частиц пыли в турбулентном течении.
В данной работе исследуется динамика межзвездной пыли в турбулентном потоке газа путем выполнения локального трехмерного гидродинамического моделирования с высоким разрешением. Для турбулентного течения реализована 3D модель сдвиговых ячеек Cartesian Shearing Box (CaSB). В качестве начального условия используется метод кинематического моделирования Synthetic Turbulence, который позволяет сгенерировать однородную изотропную турбулентность, оптимальную с точки зрения процесса рандомизации. Произведено сравнение полученных результатов с другими локальными моделями. Динамика пыли в данной работе определяется только трением между газом и твердыми частицами и не оказывает обратного влияния на течение газа. Режим трения зависит от размера частиц, в данной задаче рассматриваются малые частицы в диапазоне от 1 мкм до 1 см.
Для отслеживания скоплений пылевых агрегатов движение пыли рассматривается в эйлеровом представлении. На результирующем распределении изменения плотности пыли отчетливо наблюдаются устойчивые области сжатия межвездной пыли, что свидетельствует о кластеризации межзвездной пыли. Полученные результаты приближенно описывают механизм роста планетезималей в протопланетных дисках путем парных столкновений частиц пыли в турбулентном течении.