გრანულარული დინებების მოდელირება სამგანზომილებიან კუმშვად ასტროფიზიკურ დისკებში

ავტორი: ლუკა პონიატოვსკი
საკვანძო სიტყვები: გრანულარული დინება, რეოლოგია, პლანეტარული რგოლები, ჰიდროდინამიკური მდგრადობა
ანოტაცია:

ნაშრომში შესწავლილია ცენტრალური გრავიტაციის ველში მბრუნავი გრანულარული დინება ჰიდროდინამიკურ მიახლოებაში. ამისათვის გამოყენებულია გრანულარული დინების რეოლოგიური მოდელი, როდესაც დინების დისიპაციური თვისებები აღიწერება ლოკალური მდგომარეობის განტოლებით. აღწერილი ლოკალური მოდელის ფარგლებში გრანულებს შორის ურთიერთქმედების ეფექტის გათვალისწინება შესაძლებელია სიბლანტის პარამეტრით, რომელიც დამოკიდებულია როგორც წნევაზე, ასევე დეფორმაციის ტენზორის მეორე ინვარიანტზე. ანალიზური კვლევა დაფუძვნებულია სამგანზომილებიანი უკუმშვადი გრანულარული დინების წრფივ მდგრადობის ანალიზზე წანაცვლების სიბრტყეში. ნაჩვენებია, რომ ეპიციკლური სიხშირე, რომელიც ჩვეულებრივ მუდმივი სიდიდეა კეპლერულ დინებებში, რეოლოგიურ დინებაში ხდება დისპერსიული სიდიდე: წანაცვლების რეოლოგიურ პარამეტრის მიხედვით სიხშირე მატულობს ან კლებულობს დისკის თანამბრუნავ, ან შებრუნებული ტალღებისათვის. სამაგისტრო ნაშრომში ნაჩვენებია, რომ ამ ტიპის დინებეში შესაძლებელია განვითარდეს ახალი ტიპის არამდგრადობა რომელიც გამოწვეულია დეფორმაციის რეოლოგიითა და დიფერენციალური ბრუნვის ზედდებით. ბლანტი-ბრუნვითი არამდგრადობა შეიძლება განვიტარდეს გრანულარულ დინებაში, სადაც სიბლანტის პარამეტრი იცვლება დეფორმაციის ტენზორის კვადრატზე უფრო სწრაფად მუდმივი წნევის პირობებში. კუმშვადი რეოლოგიური დინების მოდელირებისათვის გამოყენებულია პირდაპირი რიცხვითი მოდელირების კოდი PLUTO. კოდის სტანდარტული რიმანის ამომხსნელისათვის შექმნილია რეოლოგიური მოდული Rheo, რომლის საშუალებითაც შესაძლებელია სიბლანტის დეფორმაციის ტენზორსა და წნევაზე დამოკიდებულების მოდელირება. ჩატარებული გამთვლები მიზნად ისახავდნენ ბლანტი-ბრუნვითი არამდგრადობის თვისებების დადგენას არაწრფივ ამპლიტუდებზე. თვის შედეგები გვიჩვენებენ, რომ არამდრგადობა განიცდის გაჯერებას დიდ ამპლიტუდებზე, როდესაც ყალიბდება კვაზი-სტაციონალური თვითშენარჩუნებადი ანტიციკლონური გრიგალები. ნაშრომში ნაჩვენებია, რომ შემოტავაზებული ჰიდროდინამიკური მოდელი შესაძლებელია წარმატებით იყოს გამოყენებული მაღალი სიმკვრივის გრავიტირებად გრანულარულ დინებებში. ნაპოვნი ბლანტი-ბრუნვითი არამდგრადობას შეუძლია ითამაშოს გადამწყვეტი როლი მაღალი სიმკვრივის პლანეტარულ რგოლებსა და პროტოპლანეტარული დისკების გრანულარულ დინებებში.