<< 3. Usloviya vozniknoveniya konvekcii | Oglavlenie | 4.1. Dvumernaya model' >>
4. Modelirovanie razvitoi konvekcii na stadii akkumulyacii Zemli
Razdely
Izlozhenie etogo razdela v osnovnom sleduet rezul'tatam [12]. Stroenie, sostav Zemli i raspredelenie -uslovii k zaversheniyu ee akkumulyacii vo mnogom predopredelili hod posleduyushei evolyucii planety. Odnako issledovaniya nachal'nogo sostoyaniya Zemli ostayutsya fragmentarnymi. Prichina sostoit v tom, chto pryamye geologicheskie dannye etogo vozrasta ne tol'ko dlya vnutrennih oblastei planety, no i o ee poverhnosti otsutstvuyut. Poetomu shiroko ispol'zuyutsya rezul'taty matematicheskogo modelirovaniya. Zadacha o vosstanovlenii nachal'noi struktury, sostoyaniya i temperatury planety vbiraet vse problemy, svyazannye s ocenkoi sostava protoplanetnogo oblaka, ego frakcionirovaniya, poryadka kondensacii, a zatem akkumulyacii chastic i tel, korrektnyi uchet energeticheskogo balansa v sisteme i t. d., chto delaet ee chrezvychaino slozhnoi.
V rabote rassmotreny rezul'taty chislennogo modelirovaniya nachal'noi temperatury v 2D-modeli Zemli s uchetom konvekcii v szhimaemoi srede s peremennoi vyazkost'yu dlya razlichnyh variantov raspredeleniya plotnosti v rastushei planete.
Osnovnym istochnikom energii na stadii akkumulyacii planety yavlyaetsya vydelenie potencial'noi energii tel, kotoraya preobrazuetsya snachala v ih kineticheskuyu energiyu, a v moment stolknoveniya s protoplanetoi preobrazuetsya v teplo. Pri padenii melkih tel i chastic obychno schitaetsya, chto vsya kineticheskaya energiya soudareniya vysvechivaetsya neposredstvenno na poverhnosti rastushei planety i uslovie balansa temperatury poverhnosti imeet vid [13]
gde - massa rastushei planety; - ee radius; - postoyannaya Stefana-Bol'cmana; - gravitacionnaya postoyannaya; i - temperatura poverhnosti i v podsolnechnoi tochke pri ego sovremennoi svetimosti; - skorost' akkumuliruemogo tela; - vremya.
Vhodyashee v (36) vyrazhenie dlya skorosti rosta massy zarodysha opredelyaetsya dinamicheskoi model'yu formirovaniya planety. Shiroko izvestna model' V. S. Safronova [13], soglasno kotoroi
gde - uglovaya skorost' orbital'nogo dvizheniya; - poverhnostnaya plotnost' veshestva v zone «pitaniya» protoplanety; - sovremennaya massa planety; - statisticheskii parametr, uchityvayushii raspredelenie chastic po massam i skorostyam v zone «pitaniya». Rassmatrivaemaya nizhe 2D-model' pozvolyaet uchityvat' i ne odnorodnoe raspredelenie planetezimalei po poverhnosti i obuslovlennoe etim vozniknovenie pervichnyh plotnostnyh i teplovyh neodnorodnostei.
Odnovremenno s rostom zarodysha planety proishodil i rost mass konkuriruyushih tel v zone «pitaniya». Eti tela uzhe mogli dostigat' takih razmerov, chto pri ih padenii obrazovyvalis' kratery znachitel'noi glubiny, i chast' kineticheskoi energii perehodila v sohranennoe pod poverhnost'yu zarodysha planety teplo.
Odnomernaya model'. Vosstanavlivaetsya raspredelenie temperatury v sfericheski-simmetrichnom tele. Konvektivnyi teploperenos i nalichie zon plavleniya smesi uchityvaetsya parametricheski, analogichno [14], vvedeniem effektivnyh znachenii teploemkosti i teploprovodnosti konvektivnoi zony opredelyayutsya iz sopostavleniya vychislennogo raspredeleniya temperatury s adiabaticheskim pri znachenii massy protoplanety na dannom vremennom sloe
Vozniknovenie konvekcii fiksiruetsya po prevysheniyu chisla Releya ego kriticheskogo znacheniya, prinimaemogo zdes' .
<< 3. Usloviya vozniknoveniya konvekcii | Oglavlenie | 4.1. Dvumernaya model' >>
Publikacii s klyuchevymi slovami:
geofizika - stroenie Zemli - konvekciya
Publikacii so slovami: geofizika - stroenie Zemli - konvekciya | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> |