Симуляции раскрывают, как формируются эксцентричные протопланетарные диски
Начальные фазы протопланетарного диска, известные как Класс 0, представляют собой динамичную и хаотичную среду, где структура быстро растёт. Недавние исследования используют трёхмерные симуляции высокого уровня, интегрирующие магнитогидродинамику, амбиполярную диффузию и излучение для моделирования гравитационного коллапса само一致ным образом. Эти модели раскрывают процесс формирования, гораздо более сложный и анизотропный, чем считалось ранее. 🌀
Начальный хаос: аккреция через филаменты
Вопреки идее равномерного коллапса, симуляции демонстрируют, что магнитные поля и турбулентность исходного молекулярного облака не останавливают вращение. Напротив, они направляют падение материала. Газ и пыль не накапливаются однородно, а текут к зарождающемуся диску через плотные аккреционные филаменты или streamers. Эти удлинённые структуры ударяют по диску с множественных направлений, определяя его ранний рост.
Ключевые последствия филаментного потока:- Генерация внутренней турбулентности: Удар филаментов вызывает мощную турбулентную активность внутри диска. Эта турбулентность эффективно переносит угловой момент, позволяя диску быстро расширяться радиально.
- Производство дефицита углового момента: Этот высоко направленный поток материала доставляет массу с значительным дефицитом углового момента. Этот фактор является центральным в объяснении эксцентричной морфологии.
- Создание и поддержание эксцентриситета: Дефицит углового момента не является разовым событием; он непрерывно генерирует и поддерживает существенный орбитальный эксцентриситет в глобальной структуре диска. Это делает его форму явно эллиптической, а не круговой.
Результаты предполагают, что эксцентрическая кинематика является повсеместной в дисках Класса 0, аспект, широко упущенный из виду.
Последствия для формирования планет
Наличие существенного эксцентриситета в таких молодых дисках имеет глубокие последствия для их последующей эволюции и процессов, которые они содержат. Нер равномерное распределение материала и изменяющиеся силы тяготения вдоль