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#스톡스 수

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행성과학·태양계

스트리밍 불안정성의 포화 수준: 난류 강도 추정식 제시

원시행성계 원반에서 기체 난류는 먼지 입자를 뭉치게 해 미행성체 형성을 촉진하는데, 이 과정은 난류 강도에 좌우된다. 연구진은 가용 자유에너지를 바탕으로 스트리밍 불안정성이 유발하는 점성 계수를 alpha ~ St Pi^2 f(epsilon)로 추정했으며, 여기서 St는 스트리밍 먼지 입자의 스톡스 수(1 미만), Pi는 무차원 압력 구배, f(epsilon)은 국소 먼지-기체 밀도비 epsilon의 함수다. 이 추정식은 기존 다수 연구 결과를 설명하며 연구진이 수행한 맞춤형 시뮬레이션으로도 뒷받침된다고 밝혔다. 응용 사례로 자기일관적인 먼지 척도 높이와 압력 범프(pressure bump)의 천체물리학적 의의를 논의했다. 다만 연구진은 난류 강도와 미행성체 형성을 연결하지 못하는 현재의 한계를 함께 지적했다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)

On April 9, 2022, as NASA's Juno mission completed its 41st close flyby of Jupiter, its JunoCam instrument captured what it would look like to ride along with the spacecraft. Citizen scientist Andrea
행성과학·태양계

목성 주변 원반의 난류 점성 상한 제시… 알파값 10^-3 이하

arXiv에 공개된 연구는 목성 주변 원반(circumjovian nebula)에서 물 얼음선(ice line)을 통한 고체 물질 축적 순환이 작동하려면, 얼음 응집체의 파편화 제한 스톡스 수가 반경 방향 표류가 역전되는 평형 스톡스 수보다 커야 한다는 조건에서 난류 강도의 상한이 도출된다고 밝혔다. 조석 반경에서 잘린 정상상태의 능동 가열 원반을 가정할 때, 얼음 입자 파편화 임계속도가 약 1m/s인 경우 샤쿠라-순야예프 점성 계수는 α≲10^-3, 더 잘 달라붙는 따뜻한 얼음(v_f≃5m/s)인 경우 α≲5×10^-3로 제한된다. 이 상한은 원반의 질량 유입률에는 명시적으로 의존하지 않으며, 국소적인 열적 상태와 압력 기울기, 원반 기하 구조에 의해 결정된다고 연구진은 설명했다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)