Wachstum und Entwicklung von Planeten in protoplanetaren Scheiben
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Verständnis der Vielfalt der Massen- und Bahnverteilungen extrasolarer Planeten ist aufgrund falscher Annahmen über die Struktur protoplanetarer Scheiben schwierig. In diesem Projekt wird ein realistischeres Modell protoplanetarer Scheiben entwickelt, das sowohl die vertikale Scherinstabilität als auch Scheibenwinde, magnetohydrodynamische und selbstgravitative Effekte berücksichtigt. Mit Hilfe numerischer Simulationen können wir zeigen, dass Gasakkretion auch unter Bedingungen niedriger turbulenter Viskosität stattfindet, wenn der Einfluss von Magnetfeldern berücksichtigt wird. Magnetfelder wirken in den Regionen protoplanetarer Scheiben, in denen der Ionisierungsgrad aufgrund von Instabilitäten, die für schwach ionisiertes Gas spezifisch sind, bisher als zu gering angesehen wurde. Darüber hinaus haben wir die Bildung von Planeten durch Fragmentierung in einer selbstgravitierenden Scheibe in Abhängigkeit der Kühlungsrate untersucht. Die durch Gravitationsinstabilitäten angetriebene Turbulenz kann als effektive Viskosität modelliert werden. Dies könnte in Zukunft bei der Identifizierung von eingebetteten Exoplaneten helfen, die zu schwach sind, um direkt beobachtet zu werden, oder Planeten als Ursache für Spiralen in anderen Scheiben ausschließen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Migration of Jupiter-mass planets in low-viscosity discs. Astronomy & Astrophysics, 646, A166.
Lega, E.; Nelson, R. P.; Morbidelli, A.; Kley, W.; Béthune, W.; Crida, A.; Kloster, D.; Méheut, H.; Rometsch, T. & Ziampras, A.
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Spiral structures in gravito-turbulent gaseous disks. Astronomy & Astrophysics, 650, A49.
Béthune, William; Latter, Henrik & Kley, Wilhelm
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Gravitoturbulent dynamo in global simulations of gaseous disks. Astronomy & Astrophysics, 663, A138.
Béthune, William & Latter, Henrik
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Migration of Jupiter mass planets in discs with laminar accretion flows. Astronomy & Astrophysics, 658 (2022, 1, 27), A32.
Lega, E.; Morbidelli, A.; Nelson, R. P.; Ramos, X. S.; Crida, A.; Béthune, W. & Batygin, K.
