В рамках проблемы формирования планетезималей в Солнечном допланетном облаке развита гидродинамическая модель образования и роста пылевых фрактальных агрегатов в аэродисперсной среде ламинарного протопланетного диска. Показано, как в процессе кластер-кластерной коагуляции происходит слипание твердых пылевых частиц (суб)микронных размеров. с образованием укрупненных фрактальных агрегатов, являющихся основным структурообразующим элементом планетезималей в диске. В отличие от ряда существующих исследований, когда моделирование проводилось в рамках «обычной» сплошной среды и когда зачастую не принималась во внимание многодисперсность пылевой составляющей, а также фрактальность образующихся рыхлых пылевых кластеров, предлагается рассматривать газопылевую среду диска как особый тип фрактальной среды, в которой существуют не заполненные частицами пространственные области. Поскольку кинетика процессов укрупнения фрактальных тел существенным образом зависит от конкретного вида ядер коагуляции, то в работе предложен достаточно общий метод их аппроксимации, позволяющий получить для них упрощенные выражения в случае ламинарного движения дисковой среды. Предлагается качественное решение интегро-дифференциального уравнения Смолуховского с помощью приближенных методах получения центральных моментов функции распределения для фрактальной дисковой системы и последующего использования параметров кривых Пирсона. Полученные результаты обеспечивают новый подход в решении ключевой проблемы звездно-планетной космогонии, связанный с объяснением процесса роста межзвездных пылевых кластеров до крупных планетезималей.

допланетные газопылевые диски, гидродинамика фрактальных сред, уравнение Смолуховского, процессы коагуляции

Математическое моделирование в актуальных проблемах науки и техники