Проект "Солнечная система"

Команда проекта

• Ле-Захаров Александр
• Мурачёв Андрей
• Марков Николай:

Итоги на 15.11.2013

Мурачёв Андрей:

1. Сформулированы предварительные задачи:

a) Показать, как влияют константы радиационной силы на разность между плотностями, полученными при решении уравнений равновесия (Уравнение Лейна-Эмдена и уравнение равновесия из магистерской работы Мурачёва Андрея)

б) Предсказать количество, массу, орбиту протоземалий в протопланетном диске. Задача до 31.12.13 показать возможность устойчивого существования протоземалий в протопланетном диске, состоящем из твёрдых одинаковых частиц (без газовой составляющей).

2. Изучается "Введение в учение о строении звёзд" Чандрасекара и "Chaos and Complexity in Astrophysics" by Oded Regev,

3. Получены графики разности плотностей из пункта 1.a при изменении константы К (К= квадрат площади частицы*импульс оторвавшейся молекулы*масса молекулы) и подэксонентациальной констанстаны интенсивности испарения (неопределяемая из первопринципов константа).

Итоги недели 4.11.13-10.11.13

Мурачёв Андрей:

1. Приближённо [math] \gamma = \frac{R+f}{f} , [/math] где R -- газовая постоянная (2 кал/град), а f -- число степеней свободы. Тогда для роя частиц (6 степеней свободы) [math] \gamma = \frac{4}{3}. [/math]

см. [1], стр. 91

Так как для двухатомного газа (а в протопланетном облаке в основном был водород [math]H_2[/math], [math]\gamma = \frac{7}{5}[/math] (пять степеней свободы для двухатомного газа). То есть политропы газа и твёрдой фазы должны быть разными!

2. В июле 2012 года астрономы из США и Австралии сообщили об исчезновении протопланетного диска, который отчётливо наблюдался вокруг звезды TYC 8241 2652 ещё всего лишь несколько лет назад[3]. Свечение данного протопланетного диска было впервые зафиксировано в 1984 году, и с тех пор в течение около 20 лет было хорошо доступно для наблюдений. Но в 2009 году обнаружилось, что его яркость уменьшилась на 2/3, а к 2010 году диск стал почти неразличим. То есть диск исчез всего лишь приблизительно за три года, что является абсолютным рекордом, никогда не наблюдавшимся ранее. см. тут

Марков Николай:

Сформулированы задачи:

1) Исследовать получение двух кластеров из определенной начальной конфигурации и исследовать набор параметров, при которых это получается.

2) Добавить в систему газ. Газ будет представлять собой частицы малого размера, на которые действуют только гравитационные силы.

При выполнении задачи 1 был найден небольшой "косяк" в выполнении программы. При добавлении расчета скорости по оси Z результат получается иным, чем без него. Ведутся работы по его отладке. При выполнении пункта 2 столкнулись с проблемой оптимизации, т.к. при малой плотности газа потребуется намного больше вычислительных затрат. Поэтому основные вычисления будут проводится на суперкомпьютерах.

Григорьева Полина:

Сформулированы задачи:

1) Учет в протопланетном облаке газодинамической составляющей

2) С помощью теории динамического хаоса объяснить, почему процесс с разными начальными условиями в результате математического моделирования даёт один и тот же результат

Сейчас проводятся изучение материалов по данной тематике. Также появилась необходимость сузить рамки задачи, для более точного применения.

Лапин Руслан:

Сформулированы задачи:

1) Добавить газовую составляющую в облако

Добавлены частички газа в программу путем добавления отдельного массива. Добавлены взаимодействия. Проверяется правильность(адекватность) результатов.

Итоги на 17.11.2013

Мурачёв Андрей:

• Фомальгаут, имеет чётко выраженный пылевой протопланетный диск с планетой внутри.

• Существуют два процесса, приводящие к образованию планет: аккумуляция на ядро и гравитационный коллапс газопылевых облаков.

• Гравитационная неустойчивость может расти в дисках если выполняются два условия: (i) сила тяжести преобладает над тепловым движением частиц см. ([3], [4]), (ii) диск охлаждается достаточно медленно ([5], [6]). см. [2].

Литература

• [1] Чандрасекар. Введение в учение о строении звёзд. Москва, ИЛ, 1950.

• [2] Dimitris Stamatellos./ The formation of planets by disc fragmentation.// 8 pages, a short review, to appear in the proceedings of the conference "Hot Planets and Cool Stars" published by EDP Sciences.

• [3] V.S. Safronov, Annales d’Astrophysique 23, 979 (1960)

• [4] A. Toomre, Astrophysical Journal 139, 1217 (1964)

• [5] C.F. Gammie, ApJ 553, 174 (2001)

• [6] B.M. Johnson, C.F. Gammie, ApJ 597, 131 (2003)

Вопросы

• Как образовалась пыль? Как она смогла вырасти до метровых размеров?

• Каково будет распределение температуры в протопланетном диске? В газовой сфере окружающей диск?

• Каково влияние на температуру радиационного излучения?

• Как связаны в протопланетном диске температура газа и тепловая температура частиц?

• В ядрах галактик должны находиться взаимодействующие чёрные дыры. Что происходит при их взаимодействии?