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磁流体湍动太阳星云中球粒对尘埃的吸积

地球与行星天体物理 2010-12-03 v1

摘要

(删节版)利用湍动太阳星云的数值磁流体动力学(MHD)模拟,研究了球粒扫集尘埃形成的尘埃包层生长过程。太阳星云的一个小邻域由位于3 AU半径处的一个轨道气体补丁表示,并包含气体密度的垂直分层。星云气体的较差旋转被替换为剪切流。湍流由磁旋转不稳定性(MRI)导致流动失稳而驱动,其中锚定在气体上的磁力线被剪切运动持续拉伸。一种被动污染物模拟了与气体气动耦合良好的小尘埃颗粒,而球粒则通过与气体拖曳相互作用的拉格朗日粒子来建模。每当球粒进入一个充满尘埃的区域时,其半径会以取决于局部尘埃密度以及自身与尘埃之间相对速度的速率增长。局部尘埃丰度相应减少。不同的球粒体密度导致不同的耗尽时间和带壳球粒尺寸增长时间。大多数尘埃扫集发生在星云中平面一个气体标高范围内。球粒可以在10到800年内达到其渐近半径。星云湍流强度的垂直变化导致平均带壳球粒尺寸随星云高度呈中等程度的依赖关系。这里使用的技术可以与包含尘埃压实物理的蒙特卡洛(MC)方法相结合,形成一个自洽的MHD-MC模型,用于模拟太阳星云中球粒周围尘埃包层的生长。

关键词

引用

@article{arxiv.1012.0324,
  title  = {Accretion of dust by chondrules in a MHD-turbulent solar nebula},
  author = {Augusto Carballido},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1012.0324},
  year   = {2010}
}

备注

33 pages, 9 figures. Icarus, in press