Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Planetary waves can activate resonant drag instabilities in 3D dusty gaseous discs

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F25%3A10510777" target="_blank" >RIV/00216208:11320/25:10510777 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=nZRA4mH2lh" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=nZRA4mH2lh</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1093/mnras/staf999" target="_blank" >10.1093/mnras/staf999</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Planetary waves can activate resonant drag instabilities in 3D dusty gaseous discs

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Resonant drag instabilities (RDIs) in protoplanetary discs are driven by the aerodynamic back-reaction of dust on gas and occur when the relative dust-gas motion resonate with a wave mode intrinsic to the gas fluid. Axisymmetric models indicate that the RDI generates filamentary perturbations, leading to grain clumping and planetesimal formation. Motivated by these findings, we investigate the dust-gas interaction in a non-axisymmetric inviscid protoplanetary disc with an embedded low-mass planet ($M_{mathrm{p}}in [0.3, 3] , rm M_{oplus }$, here $, rm M_{oplus }$ is the Earth mass). We conduct global 3D high-resolution two-fluid simulations, with the dust being parametrized by the Stokes number $mathrm{St}in [0.01,0.5]$. We find that planetary waves (PWs; also known as Rossby waves), which propagate along the downstream separatrices of the horseshoe region, resonate with the streaming motion and trigger the RDI. The consequent development of a global-scale filamentary dust distribution does not sensitively depend on the Stokes number, nor does it depend on the fast dust settling that takes place in an inviscid disc. The rapid onset of this instability, which is comparable to the dynamical orbital time-scale, suppresses the formation of asymmetric structures in the dust in the vicinity of the planet (such as dust voids and filaments). Additionally, we find that the dust feedback enables buoyancy resonances in an otherwise non-buoyant (globally isothermal) disc. Therefore, our results provide the first numerical evidence of RDIs generation driven by planetary waves.

  • Název v anglickém jazyce

    Planetary waves can activate resonant drag instabilities in 3D dusty gaseous discs

  • Popis výsledku anglicky

    Resonant drag instabilities (RDIs) in protoplanetary discs are driven by the aerodynamic back-reaction of dust on gas and occur when the relative dust-gas motion resonate with a wave mode intrinsic to the gas fluid. Axisymmetric models indicate that the RDI generates filamentary perturbations, leading to grain clumping and planetesimal formation. Motivated by these findings, we investigate the dust-gas interaction in a non-axisymmetric inviscid protoplanetary disc with an embedded low-mass planet ($M_{mathrm{p}}in [0.3, 3] , rm M_{oplus }$, here $, rm M_{oplus }$ is the Earth mass). We conduct global 3D high-resolution two-fluid simulations, with the dust being parametrized by the Stokes number $mathrm{St}in [0.01,0.5]$. We find that planetary waves (PWs; also known as Rossby waves), which propagate along the downstream separatrices of the horseshoe region, resonate with the streaming motion and trigger the RDI. The consequent development of a global-scale filamentary dust distribution does not sensitively depend on the Stokes number, nor does it depend on the fast dust settling that takes place in an inviscid disc. The rapid onset of this instability, which is comparable to the dynamical orbital time-scale, suppresses the formation of asymmetric structures in the dust in the vicinity of the planet (such as dust voids and filaments). Additionally, we find that the dust feedback enables buoyancy resonances in an otherwise non-buoyant (globally isothermal) disc. Therefore, our results provide the first numerical evidence of RDIs generation driven by planetary waves.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10308 - Astronomy (including astrophysics,space science)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GM21-23067M" target="_blank" >GM21-23067M: Hydrodynamické interakce planet s protoplanetárními disky a původ těsných exoplanetárních soustav</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

  • ISSN

    0035-8711

  • e-ISSN

    1365-2966

  • Svazek periodika

    541

  • Číslo periodika v rámci svazku

    2

  • Stát vydavatele periodika

    GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska

  • Počet stran výsledku

    12

  • Strana od-do

    847-858

  • Kód UT WoS článku

    001523410400001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-105010455212