Проводя исследование для своей презентации о формировании газовых гигантов, а точнее о «модели ядра-аккреции», я наткнулся на термин «непрозрачность зерен» и не совсем понимаю его значение. Из того, что я уже читал, это количество сильно влияет на время, необходимое для формирования гигантских газовых планет, и что более низкая непрозрачность зерна приводит к более короткому времени формирования. Но почему непрозрачность пылинок в протопланетном диске имеет такой эффект? Это из-за того, что протопланета остывает быстрее?
В охлаждении внешней оболочки газового гиганта (которая, в свою очередь, охлаждает конвективную внутреннюю часть) преобладает радиационный перенос.
Поток излучения на границе фотосферы равен
Теперь, в зависимости от точной плотности и температурных условий газового слоя, может случиться так, что вклад атомов, молекул или пылинок доминирует в непрозрачности (см. более подробное описание коллапса протозвезд, родственной проблемы, в Vaytet et al . ., (2013) , в частности их рис. 2). Как внешние слои газовых гигантов, которые устанавливают , может быть довольно холодной (T<2000K), именно сильная континуальная непрозрачность пылинок задает скорость охлаждения, а следовательно, скорость сжатия оболочки и, следовательно, аккрецию массы во внутренние слои протогазового гиганта. Обратите внимание, что, говоря о это равносильно разговору об охлаждении светимости газовых гигантов , так как они тривиально связаны через , т.е. радиационный поток на фотосфере протогигантов.
Актуальная проблема самосогласованного охлаждения, зависящего от пыли, была рассмотрена в Movshovitz et al. (2010) , хотя вы, вероятно, знаете об основополагающей работе Поллака и др. (1996) .
Трехмерное радиационно-гидродинамическое моделирование этого процесса см., например, на основе SPH в Ayliffe & Bate (2009) , на основе длинного SPH в D'Angelo and Bodenheimer (2013) и моделировании на основе сетки в Schulik et al., (2019) .