Одной из нерешённых проблем в теории образования планет всё ещё остаётся отыскание эффективного механизма, объясняющего значительное сгущение мелкодисперсных твёрдых частиц протопланетного диска в более крупные пылевые агрегаты, объединяющиеся, в свою очередь, в прото-планетезимали с большой начальной массой. Среди механизмов, способствующих формированию планетезималей, важное место принадлежит гидродинамическим неустойчивостям, в частности, так называемой потоковой неустойчивости двухфазного газопылевого слоя из-за её способности концентрировать дисперсные частицы в плотные сгустки. В работе, вопреки большинству теоретических исследований, изначально принимающих одинаковость пылевых частиц и их компактную структуру, предложено распространить подобный анализ на случай учёта фрактальной природы и дисперсности пылевых агрегатов, образующихся в результате коагуляции. В рамках этого подхода рассмотрена неустойчивость пылевого слоя в центральной плоскости протопланетного диска при линейных осесимметричных возмущениях его параметров. Предварительный анализ позволил, в частности, сделать вывод, что присутствие пылевых фрактальных агрегатов разного размера повышает эффективность линейного роста потоковой неустойчивости, связанной с различием между скоростями пылевой и газовой фаз.

протопланетный диск, пылевые фрактальные агрегаты, потоковая неустойчивость, дисперсионное уравнение

Математическое моделирование в актуальных проблемах науки и техники

Колесниченко Александр Владимирович,  ,  orcid.org/0000-0003-1416-5634,  ИПМ им. М.В. Келдыша РАН