قرصهای پیشسیارهای و برافزایش
قرصهای گازی و غبارآلودی که به دور ستارگان جوان میچرخند و مواد اولیه سیارات را تأمین کرده و جرم را به سمت ستاره مرکزی هدایت میکنند.
Definition
قرص پیشسیارهای یک قرص چرخان از گاز و غبار است که ستارهای تازه تشکیل شده را احاطه کرده است، که در داخل آن سیارات شکل میگیرند و از طریق آن جرم بر روی ستاره برافزایش مییابد.
Scope
این موضوع شامل شکلگیری، ساختار، لایهبندی حرارتی و شیمیایی، و پراکندگی قرصهای پیشسیارهای، به همراه فیزیک چگونگی برافزایش مواد قرص بر روی ستاره و چگونگی انتقال تکانه زاویهای به بیرون میشود. این مباحث شامل چارچوب ویسکوزیته آلفا، آشفتگی مغناطیسی-چرخشی و سایر آشفتگیها، نقش خط برف و تلههای غبار، و تشخیصهای رصدی از تصویربرداری فروسرخ و میلیمتری مانند حلقهها، شکافها و بازوهای مارپیچی است.
Core questions
- چگونه تکانه زاویهای منتقل میشود تا گاز بتواند بر روی ستاره برافزایش یابد؟
- چه چیزی ساختار دما و چگالی یک قرص را تعیین میکند و خط برف در کجا قرار میگیرد؟
- قرصها چگونه و چه زمانی پراکنده میشوند و زمانبندی شکلگیری سیارات غولپیکر را تعیین میکنند؟
- حلقهها و شکافهای دیده شده در تصاویر قرص چه چیزی را در مورد سیارات مدفون و دینامیک غبار نشان میدهند؟
Key theories
- مدل آلفا-دیسک
- برافزایش قرص با یک ویسکوزیته آشفته مؤثر متناسب با فشار گاز و یک پارامتر بدون بعد آلفا پارامتری میشود، که امکان پیشبینیهای قابل پیگیری از ساختار و تکامل قرص را بدون حل آشفتگی زیربنایی فراهم میکند.
- انتقال تکانه زاویهای ویسکوز
- انتقال تکانه زاویهای به بیرون، که احتمالاً توسط ناپایداری مغناطیسی-چرخشی یا بادهای قرص هدایت میشود، به بخش عمدهای از گاز قرص اجازه میدهد تا به سمت داخل حرکت کرده و برافزایش یابد در حالی که بخش کوچکی از بیرونی تکانه زاویهای را به دور میبرد.
Mechanisms
مواد موجود در یک قرص، تکانه زاویهای خود را از طریق تنشهای آشفته یا بادهای مغناطیسی از دست میدهند و به صورت مارپیچی به سمت ستاره حرکت میکنند؛ غبار به صفحه میانی تهنشین شده و به صورت شعاعی حرکت میکند و در ماکزیممهای فشار متمرکز میشود، جایی که میتواند به سیارکها تبدیل شود. تابش ستارهای و گرمایش ویسکوز یک گرادیان دمایی شعاعی ایجاد میکنند که جبهههای چگالش آب و سایر مواد فرار را تعیین میکند.
Clinical relevance
ساختار قرص، موجودی و مکان جامدات و مواد فرار در دسترس سیارات را تعیین میکند و مستقیماً ترکیب و مدارهای سیاراتی را که در نهایت شکل میگیرند، شکل میدهد.
History
نظریه برافزایش قرص در سال 1973 با فرمولبندی آلفا-دیسک توسط شاکورا و سونیایف، که در ابتدا برای اجرام فشرده برافزایشی توسعه یافته بود اما به طور گسترده برای قرصهای پیشسیارهای پذیرفته شد، بر پایه کمی قرار گرفت. تصویربرداری میلیمتری با وضوح بالا در دهه 2010 نشان داد که قرصها معمولاً به صورت حلقهها و شکافها ساختار یافتهاند، که مطالعه رصدی شکلگیری سیارات در محل را بازتعریف کرد.
Debates
- چه چیزی برافزایش قرص را هدایت میکند؟
- اینکه آیا برافزایش تحت سلطه آشفتگی مغناطیسی-چرخشی، بادهای قرص مغناطیسی، یا مکانیسمهای دیگر است، به ویژه در قرص بیرونی سرد و ضعیف یونیزه شده، هنوز نامشخص است.
Key figures
- Nikolai Shakura
- Rashid Sunyaev
- Philip Armitage
- Sean Andrews
Related topics
Seminal works
- shakurasunyaev1973
- andrews2020
Frequently asked questions
- قرصهای پیشسیارهای چقدر دوام میآورند؟
- مشاهدات خوشههای جوان نشان میدهد که فاز غنی از گاز بیشتر قرصها در عرض چند میلیون سال پراکنده میشود، که محدودیت زمانی برای سرعت شکلگیری سیارات غولپیکر گازی را تعیین میکند.
- چه چیزی باعث ایجاد حلقههای دیده شده در تصاویر قرص میشود؟
- حلقهها و شکافها ممکن است توسط سیارات در حال شکلگیری ایجاد شوند، یا از به دام افتادن غبار در برآمدگیهای فشار و در جبهههای چگالش ناشی شوند؛ هر دو تفسیر به طور فعال مورد مطالعه قرار میگیرند.