نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• مهدی کهنوجی نژاد ¹
• مریم قاسم نژاد ²

¹ دانشکده فیزیک، دانشگاه شهید باهنرکرمان، کرمان

² هیات علمی دانشگاه باهنر 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، مکانیزم غالب در انتقال تکانه زاویه‌ای به بیرون و برافزایش در چنین قرص‌هایی می-باشد. 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 مولفه‌ی تانسور تنش در راستای عمودی (t_φθ) مطالعه کرده‌ایم. این مولفه مربوط به انتقال تکانه‌ی زاویه‌ای به بیرون ناشی از باد می‌باشد. 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 Qکاهش 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 مولفه عمودی تانسور تنش سبب می‌شود تا قرص نازک‌تر وسردتر شده و باد با شدت بیشتر در عرض‌های کوچکتر شکل بگیرد. ما نشان داده‌ایم تاثیر مولفه عمودی تانسور تنش در بدنه قرص از وشکسانی تلاطمی بیشتر می‌باشد‏.

کلیدواژه‌ها

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

موضوعات

• نظری

عنوان مقاله [English]

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

نویسندگان [English]

• Mehdi Kahnooji nezhad ¹
• Maryam Ghasemnezhad ²

¹ دانشکده فیزیک، دانشگاه شهید باهنرکرمان، کرمان

² Shahid Bahonar University of Kerman

چکیده [English]

Observation and numerical documents have shown that the protoplanetary discs (PPDs) around the young stellar objects (YSOs) to be 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 θφ 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 transport outward 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 latitude. 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