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层级凝聚中尘埃 aggregates 的结构

地球与行星天体物理 2016-11-02 v1

摘要

星际空间和原行星盘中的尘埃凝聚通常被视为两种极端情况之一:粒子 - 团簇聚集(Particle-Cluster Aggregation)和团簇 - 团簇聚集(Cluster-Cluster Aggregation)。本文研究了层级生长过程,其中 aggregates 由显著更小的 aggregates(而非单体)构建而成。我们表明,该过程可理解为一种修正的、类似 PCA 的过程,产生多孔但非分形的粒子,其填充因子主要由构建块的孔隙率决定。我们还表明,在相对速度由湍流驱动的凝聚环境中,对数平坦的质量分布(每质量十倍程质量相等,通常在碎片补充小颗粒的环境中发现)会导致小粒子和 aggregates 主导大颗粒的生长。因此,在此类环境中,层级生长应被视为常态。 consequently,我们预测此类环境中的 aggregates 并非具有极低密度的分形物(若将分形定律外推至大尺寸则会得出此结果)。aggregates 的致密化不仅源于具有足够能量以重构 aggregates 的碰撞——它更早开始,即通过用有助于生长的小颗粒填充粒子中的空隙来实现。

关键词

引用

@article{arxiv.1611.00167,
  title  = {The structure of dust aggregates in hierarchical coagulation},
  author = {Carsten Dominik and Dominik Paszun and Herman Borel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1611.00167},
  year   = {2016}
}

备注

Originally part of PhD thesis D. Paszun at University of Amsterdam, but unpublished. Thesis available at http://www.astro.uva.nl/static/research/theses/phd/dm-paszun.pdf