原行星子尘埃聚集体物理 II：低速碰撞特性
天体物理学
2009-11-13 v1
摘要
为研究原行星子尘埃聚集体之间的碰撞，我们开展了微重力实验，以研究高孔隙率毫米级尘埃聚集体撞击 2.5 厘米级高孔隙率尘埃聚集体的过程。尘埃聚集体由微米级尘埃颗粒组成，通过随机弹道沉积制备，孔隙率在 85% 至 93% 之间。撞击速度范围约为 0.1 m/s 至 3 m/s，撞击角度几乎随机分布。我们还使用了“模制”靶聚集体，使其局部表面曲率半径与抛射体半径相对应。实验表明，撞击最高孔隙率的靶体几乎总是导致粘附；而对于孔隙率较低的尘埃聚集体，中等速度和大撞击角度的碰撞会导致抛射体反弹，并伴随质量从靶聚集体转移至抛射体聚集体。撞击“模制”靶聚集体的粘附概率显著降低。对于撞击光滑靶体的情况，我们测量了侵入深度和陨石坑体积，并推导了一些有趣的动力学性质，这些性质有助于建立原行星子尘埃聚集体的碰撞模型。未来的原行星盘中聚集体生长模型应考虑到非中心撞击、撞击压缩、局部曲率半径对碰撞结果的影响，以及在非粘附碰撞中靶体与抛射体聚集体之间可能发生的质量转移。
引用
@article{arxiv.0711.2148,
title = {The Physics of Protoplanetesimal Dust Agglomerates II. Low Velocity Collision Properties},
author = {Doreen Langkowski and Jens Teiser and Jürgen Blum},
journal= {arXiv preprint arXiv:0711.2148},
year = {2009}
}
备注
46 pages, 1 table, 16 figures