Apenas uma fase? O enfraquecimento da instabilidade de cisalhamento vertical explica morfologias de disco de classe II: simulações com coagulação de poeira, sedimentação, relaxamento térmico e reação reversa

A instabilidade de cisalhamento vertical é conhecida por criar turbulência e forte mistura vertical em discos protoplanetários se o relaxamento térmico for suficientemente rápido. A instabilidade de cisalhamento vertical (VSI) é conhecida por criar turbulência e forte mistura vertical em discos protoplanetários se o relaxamento térmico for suficientemente rápido.

Apresentamos simulações de discos protoplanetários com VSI que são consistentes com as geometrias de discos finos observadas, enquanto mantêm a morfologia em forma de tigela comumente observada em imagens de luz espalhada no comprimento de onda micrométrico. Mostramos que este resultado surge naturalmente quando os efeitos da coagulação do pó, da sedimentação e da acomodação térmica do gás-poeira são levados em consideração.

A coagulação impulsionada pela sedimentação remove grandes quantidades de poeira da atmosfera do disco, retardando no processo o resfriamento do gás causado pela poeira. Ao mesmo tempo, forma-se uma densa camada intermediária de grãos de tamanho milimétrico, que exerce arrasto aerodinâmico sobre o gás.

Isto resulta no encerramento do modo corrugado do VSI. Apenas a atividade fraca do VSI permanece nos hemisférios superior e inferior.

Esses processos ocorrem na escala de tempo típica de crescimento de poeira e suprimem a forte turbulência induzida por VSI dentro de algumas centenas de milhares de anos. O VSI poderia, portanto, geralmente ser restrito aos estágios evolutivos de classe I dos discos protoplanetários.

Tanto indivíduos como organizações que trabalham com arXivLabs abraçaram e aceitaram nossos valores de abertura, comunidade, excelência e privacidade dos dados do usuário.

Fonte