Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

FP7

HALLDISCS Wynik w skrócie

Project ID: 294110
Źródło dofinansowania: FP7-PEOPLE
Kraj: Francja

Wirujące sekrety dysków gwiezdnych formujących planety

Nowo narodzone gwiazdy otaczają dyski protoplanetarne, wirujące plazmy, które mogą stanowić jądro powstającego układu słonecznego. Naukowcy finansowani ze środków UE zbadali nieuporządkowany ruch gazów składowych, aby zrozumieć, w jaki sposób dokonują tej transformacji.
Wirujące sekrety dysków gwiezdnych formujących planety
Naukowcy mają nadzieję, że dzięki lepszemu zrozumieniu natury gazów, dowiedzą się więcej o wzajemnej interakcji cząstek i ich koagulacji, której efektem końcowym jest formowanie się planet. Wyzwanie polega na stworzeniu właściwych modeli odpowiadających strukturze dysków, opisujących gęstości i temperatury zmieniające się wraz z odległością od gwiazdy.

Niezbędne są także założenia dotyczące siły istniejącego pola magnetycznego oraz struktury jonizacji dysku. Odkrycie, w którym miejscu temperatura może być zbyt niska, by usunąć elektrony z atomów i molekuł, ma duże znaczenie dla możliwości określenia miejsca, w którym turbulencja będzie gwałtowniejsza.

Wyzwanie, z jakim zmierzył się zespół projektu HALLDISCS (Hall dominated turbulence in protoplanetary discs), finansowanego przez UE, było związane z kwestią techniczną dotyczącą symulacji magnetohydrodynamicznych (MHD). Wykorzystywane dotychczas algorytmy nie były w stanie uchwycić natury efektu Halla.

W plazmach składających się z cząstek obojętnych, jonów i elektronów, różnica prędkości między dodatnio i ujemnie naładowanymi cząstkami wywołuje efekt Halla. Dodatkowo dyssypacja omowa wywoływana jest zderzeniami między elektronami i cząstkami obojętnymi, a dyfuzja ambipolarna — zderzeniami między jonami a cząstkami obojętnymi.

Zespół HALLDISCS wykonał symulacje 3D, które obejmowały wszystkie trzy niedoskonałe efekty MHD, aby zbadać rolę efektu Halla w dynamice gazów dysku. Efekt Halla ożywił "martwe" strefy, generując pole magnetyczne przy znacznym stresie poprzez płaszczyznę środkową dysku.

Zaobserwowano, że przepływ plazmy w płaszczyźnie środkowej był generalnie laminarny, co sugeruje, że prędkość, z jaką osadza się pył, jest wysoka. Wyniki te kwestionują dotychczasowe modele akrecji warstwowej i demonstrują, że efekt Halla musi najwyraźniej uzyskiwać jakościowo poprawne rezultaty.

Poprzez porównanie obserwacji z prognozami teoretycznymi, uczestnicy projektu HALLDISCS mają nadzieję, że w najbliższych latach uda im się zweryfikować wiedzę o akrecji dysków.

Powiązane informacje

Słowa kluczowe

Planeta, dyski protoplanetarne, pole magnetyczne, magnetohydrodynamika, efekt Halla, akrecja dysku
Numer rekordu: 175196 / Ostatnia aktualizacja: 2016-03-17
Dziedzina: Energia