具有边界的气体介质中的动力学摩擦
星系天体物理
2011-01-17 v2 地球与行星天体物理
摘要
动力学摩擦源于扰动体与其在周围介质中激发的引力尾迹的相互作用。我们通过解析研究扰动体在具有反射平面边界的均匀介质中做匀速直线运动时的相互作用，来研究边界存在对动力学摩擦的影响。在行星或恒星伴星扰动的截断盘边缘，以及采用无流出边界条件的行星-盘相互作用的数值模拟中，都可能发生尾迹在介质边界处的反射。在本文中，我们表明边界的存在显著改变了动力学摩擦的行为。我们发现，无论初始速度如何，扰动体总是被推离边界，并最终达到约马赫数0.37的亚声速终端速度。对于马赫数小于0.37的情况，动力学摩擦甚至可能反转，从而加速而非减速扰动体。平行于边界运动的扰动体会感受到垂直于运动方向的额外摩擦，其强度远大于沿运动方向的标准摩擦。这些结果表明，正如在各种数值模拟中所观察到的，使用标准Chandrasekhar公式作为动力学摩擦的快速估算可能是不充分的。
引用
@article{arxiv.0911.4891,
title = {On dynamical friction in a gaseous medium with a boundary},
author = {Fathi Namouni},
journal= {arXiv preprint arXiv:0911.4891},
year = {2011}
}
备注
Revised version, 28 pages, 10 figures, Accepted for publication in Astrophysics & Space Science