نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• مهدی نژادکهنوجی
• مریم قاسم نژاد

دانشکده فیزیک، دانشگاه شهید باهنرکرمان، کرمان

چکیده

شواهد رصدی و محاسبات عددی نشان می­دهد که قرص­های پیش­سیاره­ای اطراف اجسام ستاره­ای جوان (YSOs) از لحاظ گرانشی ناپایدار هستند و خودگرانش در چنین قرص­هایی حائز اهمیت است. ناپایداری گرانشی و کاهش جرم از قرص به شکل باد در نواحی سرد میانی این قرص­ها، سازوکار غالب در انتقال تکانۀ زاویه­ای به بیرون و برافزایش در چنین قرص­هایی است. ساختار چنین قرص­هایی به اهنگ سرد  شدن آنها وابسته است. در این تحقیق  با استفاده از جواب­های نیمه تحلیلی خودمشابهی در مختصات کروی و با فرضیات حالت پایا و تقارن محوری، معادلات هیدرودینامیکی قرص­ را با حضور مؤلفۀ تانسور تنش در راستای عمودی (t_φθ) مطالعه کرده­ایم. این مؤلفه مربوط به انتقال تکانۀ زاویه­ای به بیرون ناشی از باد است. نتایج ما نشان می­دهد که قرص از لحاظ گرانشی ناپایدار است. ناپایداری گرانشی به عنوان منبع وشکسانی سبب گرم شدن قرص می­شود و نتایج ما نشان می­دهد با افزایش سرمایش مقدار پارامتر Q کاهش می­یابد؛ زیرا گرمایش ناشی از ناپایداری گرانشی نمی­تواند با سرمایش مقابله کند و در نتیجه قرص کپه کپه می­شود و سیارات شکل می­گیرند. نتایج نشان می­دهد که مؤلفۀ عمودی تانسور تنش سبب می­شود تا قرص نازک­تر وسردتر شده و باد با شدت بیشتر در عرض­های کوچک‌تر شکل بگیرد. ما نشان داده­ایم تأثیر مؤلفۀ عمودی تانسور تنش در بدنۀ قرص از وشکسانی تلاطمی بیشتر است‏.

کلیدواژه‌ها

• برافزایش
• قرص‌های برافزایشی
• خودگرانش
• قرص‌های پیش سیاره‌ای
• شکل‌گیری سامانه‌های سیاره‌ای

موضوعات

• نظری

عنوان مقاله [English]

The study of θφ component of the viscous stress tensor in the protoplanetary discs

نویسندگان [English]

• Mehdi Nezhad Kahnooji
• Maryam Ghasemnezhad

Faculty of Physics, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran

چکیده [English]

Observation and numerical documents have shown that the protoplanetary discs (PPDs) around the young stellar objects (YSOs) are  gravitationally unstable. The self-gravity can be important in PPDs. The gravitational instability and outflow (mass-loss) are dominant mechanisms for transporting outward angular momentum and inward accretion in the disc cold mid-plane. The structure of the self-gravitating accretion discs depends strongly on the rate at which it cools. In this paper, we have studied the hydrodynamical equations in the presence of  component of the viscous stress tensor  (t_θφ) in the spherical coordinates  (r,θ,φ) by using the semi- analytical self- similar solutions in the steady state and axisymmetric assumptions. This component of the viscous stress tensor is related to the transport outward of  angular momentum by outflows. The solutions indicate that the disc is gravitationally instable. The gravitational instability as a viscose source leads to heat the disc. Our results have shown the toomre parameter (Q) decreases by increasing the cooling rate because the heating supplied by gravitational instability is not enough to counteract cooling and so the disk will fragment and produce planets. The results have shown that  t_θφ makes the disc colder, and thinner and outflows form in the regions with lower latitudes. We have shown that the effect of t_θφ in the mid-plane of the disc is more effective than t_rφ (turbulent viscosity).

کلیدواژه‌ها [English]

• accretion
• accretion disc
• self gravity
• protoplanetary disc
• planetary systems
• formation