From Protoplanetary Disks to Planet Formation: Saas-Fee Advanced Course 45. Swiss Society for Astrophysics and Astronomy - Softcover

Armitage, Philip J.; Kley, Wilhelm

Softcover

ISBN 10: 3662586886 ISBN 13: 9783662586884

Verlag: Springer, 2019

Inhaltsangabe

​1) Physical Processes in Protoplanetary Disks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Philip J. Armitage

1.1 Preamble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.2 Observational context . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.2.1 The classification of Young Stellar Objects . . . . . . . . . . . . 3

1.2.2 Accretion rates and lifetimes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.2.3 Inferences from the dust continuum . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.2.4 Molecular line observations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

1.2.5 Large-scale-structure in disks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.3 Disk structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.3.1 Vertical and radial structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.3.2 Thermal physics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

1.3.3 Ionization structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

1.4 Disk evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

1.4.1 The classical equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

1.4.2 Boundary conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

1.4.3 Viscous heating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

1.4.4 Warped disks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

1.4.5 Disk winds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

1.5 Turbulence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

1.5.1 Hydrodynamic turbulence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

1.5.2 Self-gravity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

1.5.3 Magnetohydrodynamic turbulence and transport . . . . . . . . 66

1.5.4 The magnetorotational instability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

1.5.5 Transport in the boundary layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

1.6 Episodic accretion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

1.6.1 Secular disk instabilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

1.6.2 Triggered accretion outbursts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

1.7 Single and collective particle evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

1.7.1 Radial drift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

1.7.2 Vertical settling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

1.7.3 Streaming instability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

1.8 Structure formation in protoplanetary disks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

1.8.1 Ice lines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

1.8.2 Particle traps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

1.8.3 Zonal flows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

1.8.4 Vortices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

1.8.5 Rossby wave instability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

1.9 Disk dispersal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Details zur Ausgabe

• Verlag: Springer
• Erscheinungsdatum: 2019
• Sprache: Englisch
• ISBN 10: 3662586886
• ISBN 13: 9783662586884
• Einband: Paperback
• Kontakt zum Hersteller: Nicht verfügbar
• Verantwortliche Person: Nicht verfügbar