Волновая неустойчивость Россби
 |
Волновая нестабильность Россби ( RWI ) – это концепция, связанная с астрофизическими аккреционными дисками . В несамогравитирующих дисках, например вокруг вновь образующихся звезд, нестабильность может быть вызвана осесимметричным ударом на некотором радиусе. , в массовой плотности поверхности диска. Это приводит к появлению экспоненциально растущего неосесимметричного возмущения в окрестности состоящее из антициклонических вихрей. Эти вихри представляют собой области высокого давления и, следовательно, улавливают частицы пыли, что, в свою очередь, может способствовать росту планетезималей в протопланетных дисках. [ 2 ] Вихри Россби в дисках вокруг звезд и черных дыр могут вызывать наблюдаемые квазипериодические модуляции теплового излучения дисков.
Волны Россби , названные в честь Карла-Густава Арвида Россби , играют важную роль в планетарных атмосферах и океанах и также известны как планетарные волны . [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] Эти волны играют значительную роль в переносе тепла от экваториальных к полярным регионам Земли. Они могут играть роль в формировании долгоживущих ( год) Большое Красное Пятно на Юпитере , представляющее собой антициклонический вихрь. [ 7 ] Волны Россби обладают примечательным свойством иметь фазовую скорость , противоположную направлению движения атмосферы или диска в сопутствующей системе отсчета жидкости. [ 2 ] [ 3 ]
Теория волновой неустойчивости Россби в аккреционных дисках была развита Лавлейсом и др. [ 8 ] и Ли и др. [ 9 ] для тонких кеплеровских дисков с незначительной самогравитацией и ранее Лавлейсом и Холфельдом [ 10 ] для галактик с тонким диском, где самогравитация может быть важна, а может и не быть, и где вращение в целом некеплерово.
Неустойчивость волн Россби возникает из-за локального захвата волн в диске. Это связано с нестабильностью Папалоизу и Прингла; [ 11 ] [ 12 ] где волна захватывается между внутренним и внешним радиусами диска или тора.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Лавлейс, Р.В. Э.; Романова, ММ (2014). «Волновая неустойчивость Россби в астрофизических дисках». Исследование гидродинамики . 46 (4): 041401. arXiv : 1312.4572 . Бибкод : 2014FlDyR..46d1401L . дои : 10.1088/0169-5983/46/4/041401 . S2CID 118504602 .
- ^ Jump up to: а б Лира, В.; Йохансен, Дж.; Жом, А.; Клар, Х.; Пискунов, Н. (апрель 2009 г.). «Вспышки формирования планет на границах мертвой зоны в двумерном численном моделировании околозвездных дисков». Астрономия и астрофизика . 497 (3): 869–888. arXiv : 0901.1638 . Бибкод : 2009A&A...497..869L . дои : 10.1051/0004-6361/200811265 . S2CID 15820108 .
- ^ Jump up to: а б Россби, К.-Г. (1939). «Связь между изменениями интенсивности зональной циркуляции атмосферы и смещениями полупостоянных центров действия». Журнал морских исследований . 2 : 38–55. дои : 10.1357/002224039806649023 . S2CID 27148455 .
- ^ Бреховских Леонид; Гончаров, Валерий (1985). «Волны во вращающейся жидкости». Механика сплошных сред и волновая динамика . Серия Спрингера о волновых явлениях. Том. 1. С. 236–261. дои : 10.1007/978-3-642-96861-7_11 . ISBN 978-3-642-96863-1 .
- ^ Челтон, Д.Б.; Шлакс, М.Г. (1996). «Глобальные наблюдения океанических волн Россби» (PDF) . Наука . 272 (5259): 234–238. Бибкод : 1996Sci...272..234C . дои : 10.1126/science.272.5259.234 . S2CID 126953559 .
- ^ Линдзен, Ричард С. (1988). «Нестабильность плоскопараллельного сдвигового потока (к механистической картине того, как это работает)». Чистая и прикладная геофизика . 126 (1): 103–121. Бибкод : 1988PApGe.126..103L . дои : 10.1007/BF00876917 . S2CID 128547643 .
- ^ Маркус, Филип С. (1993). «Большое красное пятно Юпитера и другие вихри». Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 31 : 523–569. Бибкод : 1993ARA&A..31..523M . дои : 10.1146/annurev.aa.31.090193.002515 .
- ^ Ловелас, РВЭ; Ли, Х.; Колгейт, ЮАР; Нельсон, AF (март 1999 г.). «Волновая неустойчивость Россби кеплеровских аккреционных дисков». Астрофизический журнал . 513 (2): 805–810. arXiv : astro-ph/9809321 . Бибкод : 1999ApJ...513..805L . дои : 10.1086/306900 . S2CID 8914218 .
- ^ Ли, Х.; Финн, Дж. М.; Ловелас, РВЭ; Колгейт, ЮАР (2000). «Волновая неустойчивость Россби тонких аккреционных дисков. II. Подробная линейная теория». Астрофизический журнал . 533 (2): 1023–1034. arXiv : astro-ph/9907279 . Бибкод : 2000ApJ...533.1023L . дои : 10.1086/308693 . S2CID 119382697 .
- ^ Ловелас, РВЭ; Холфельд, Р.Г. (1978). «Отрицательная нестабильность массы плоских галактик». Астрофизический журнал . 221 : 51. Бибкод : 1978ApJ...221...51L . дои : 10.1086/156004 .
- ^ Папалоизу, JCB; Прингл, Дж. Э. (1984). «Динамическая устойчивость дифференциально вращающихся дисков с постоянным удельным моментом количества движения» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 208 (4): 721–750. Бибкод : 1984MNRAS.208..721P . дои : 10.1093/mnras/208.4.721 .
- ^ Папалоизу, JCB; Прингл, Дж. Э. (1985). «Динамическая устойчивость дифференциально вращающихся дисков – II» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 213 (4): 799–820. Бибкод : 1985MNRAS.213..799P . дои : 10.1093/mnras/213.4.799 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Лавлейс, Р.В. Э.; Романова, ММ (2014). «Волновая неустойчивость Россби в астрофизических дисках». Исследование гидродинамики . 46 (4): 041401. arXiv : 1312.4572 . Бибкод : 2014FlDyR..46d1401L . дои : 10.1088/0169-5983/46/4/041401 . S2CID 118504602 .