14-07-2023, 10:35 AM
ديناميات السوائل الفيزياء الفلكية هو فرع جديد لعلم الفلك ضمن ميكانيكا الموائع والتي تتفق مع حركة الموائع، مثل الغازات التي تتكون منها النجوم أو أي مائع موجود في الفضاء الخارجي. الموضوع يغطي أساسيات ميكانيكا الموائع باستخدام مختلف المعادلات، تترواح من معادلة الاستمرارية، نايفير ستوكس إلى معادلة أوليفر عن الموائع الاصطدامية وغيرها. وهي دراسة شاملة للعوالم المادية للأجسام النجمية وحركتهم في الفضاء. فهم شامل لهذا الموضوع يتطلب معرفة تفصيلية لمعادلات تنظيم ميكانيكا الموائع. معظم تطبيقات ديناميات السوائل الفيزيائية الفلكية ديناميات النظم النجمية، وتراكم الأقراص، وطائرات الفيزياء الفلكية، وموائع نيوتن وديناميات موائع المجرات.
المقدمة
ديناميات الموائع الفيزياء الفلكية تتفق مع ديناميات الموائع ومعادلاتها في حركة الموائع في الفضاء. التطبيقات مختلفة تماما عما ندرسه عادة، حيث ان كل هذا يحدث في الفراغ بأقل جاذبية أو بدون.
معظم الوسط البيننجمي غير مستقر، لكنه في حركة أسرع من الصوت تحت تأثير انفجارات (سوبر نوفا)، والرياح النجمية والحقول الإشعاعية، والحقل الجاذبي المعتمد على الوقت، نظرا لأمواج الكثافة اللولبية في القرص النجمي للمجرات. منذ أن كانت حركة فوق الصوتية تقريبا دائما ضمن موجات الصدمة، فهم يمارسون دور حاسم. المجرة أيضا تضم حقلا مغناطيسا ديناميكيا ظاهرا والتي تعني أن الديناميات تحكم من قبل المعادلات المغناطيسية الهيدروديناميات القابلة للضغط.
في حالات عدة، التوصيل الكهربائي كبير كفاية للمغناطيسية الهيدروديناميات المثلى لأفضل تقريب، لكن هذا ليس صحيحا في أقاليم تشكل النجوم حيث كثافة الغاز عالية درجة التأين منخفضة.
إحدى المشاكل المثيرة للاهتمام لتشكل النجم. المعروف أن النجوم تتشكل من الوسط البيننجمي (البين نجمي) وذلك يحدث عادة في السحب الجزيئية الضخمة مثل سديم (روزيت). كان يعرف لوقت طويل أن الغيوم البيننجمية تنهار بسبب جاذبيتها العالية إذا كانت كبيرة كفاية، لكن في الوسط البيننجمي العادي، ولكن هذا يحدث فقط إذا كانت السحابة لديها كتلة بضعة آلاف سحب شمسية، أكثر من أي نجم آخر. يجب أن يكون هناك معالجة تجزأ الغيوم إلى غيوم أصغر ذات كثافة عالية تكون كتلهم في مجموعه مساوية لمجموعة النجوم. الجاذبية الذاتية لا تقوم بذلك، لكن بان أن هناك عمليات تقوم بذلك إذا كان الضغط المغناطيسي أعلى من الضغط الحراري، كما الحال في الغيوم الجزيئية العملاقة. هذه العمليات تعتمد على تفاعل موجات المغناطيسية الهيدروديناميات مع عدم الاستقرار الحراري.موجة المغناطيسية الهيدروديناميات في وسط حيث الضغط المغناطيسي أعلى من الضغظ الحراري يمكن أن يولد مناطق كثيفة، لكنهم لا يستطيعون بأنفسهم عمل كثافة عالية كافية لتفعيل الجاذبية الذاتية. لكن الغاز في مناطق تشكل الغاز يسخن من الأشعة الكونية ويبرد من العمليات الإشعاعية. نتيجة الشبكة، غاز في حالة توازن حراري حيث موازنة التسخين مع التبريد من الممكن أن يوجد ثلاثة أطوار مختلفة عند الضغط نفسه: طور دافئ ذو كثافة منخفضة، وطور غير مستقر ذو كثافة منخفضة وطور بارد عند حرارة منخفضة. ارتفاع في الضغط، بسبب (سوبرنوفا) أو أمواج كتلية لولبية، تستطيع أن تعكس الغاز من الطور الدافئ على الطور غير المستقر، وموجة مغناطيسية الهيدروديناميات تستطيع بعدها إنتاج شظايا كثيفة ذات جذب ذاتي عال، كاف لهم للانهيار من النجوم.
في هذه العملية يمكننا دراسة ديناميات الغاز الكوني وفهم تشكل النجوم. هذا مثال واحد. حتى المغناطيسية الهيدروديناميات لها قواعدها لأساسيات ديناميات الموائع الفيزياء الفلكية. مفاهيم بسيطة
المقدمة
ديناميات الموائع الفيزياء الفلكية تتفق مع ديناميات الموائع ومعادلاتها في حركة الموائع في الفضاء. التطبيقات مختلفة تماما عما ندرسه عادة، حيث ان كل هذا يحدث في الفراغ بأقل جاذبية أو بدون.
معظم الوسط البيننجمي غير مستقر، لكنه في حركة أسرع من الصوت تحت تأثير انفجارات (سوبر نوفا)، والرياح النجمية والحقول الإشعاعية، والحقل الجاذبي المعتمد على الوقت، نظرا لأمواج الكثافة اللولبية في القرص النجمي للمجرات. منذ أن كانت حركة فوق الصوتية تقريبا دائما ضمن موجات الصدمة، فهم يمارسون دور حاسم. المجرة أيضا تضم حقلا مغناطيسا ديناميكيا ظاهرا والتي تعني أن الديناميات تحكم من قبل المعادلات المغناطيسية الهيدروديناميات القابلة للضغط.
في حالات عدة، التوصيل الكهربائي كبير كفاية للمغناطيسية الهيدروديناميات المثلى لأفضل تقريب، لكن هذا ليس صحيحا في أقاليم تشكل النجوم حيث كثافة الغاز عالية درجة التأين منخفضة.
إحدى المشاكل المثيرة للاهتمام لتشكل النجم. المعروف أن النجوم تتشكل من الوسط البيننجمي (البين نجمي) وذلك يحدث عادة في السحب الجزيئية الضخمة مثل سديم (روزيت). كان يعرف لوقت طويل أن الغيوم البيننجمية تنهار بسبب جاذبيتها العالية إذا كانت كبيرة كفاية، لكن في الوسط البيننجمي العادي، ولكن هذا يحدث فقط إذا كانت السحابة لديها كتلة بضعة آلاف سحب شمسية، أكثر من أي نجم آخر. يجب أن يكون هناك معالجة تجزأ الغيوم إلى غيوم أصغر ذات كثافة عالية تكون كتلهم في مجموعه مساوية لمجموعة النجوم. الجاذبية الذاتية لا تقوم بذلك، لكن بان أن هناك عمليات تقوم بذلك إذا كان الضغط المغناطيسي أعلى من الضغط الحراري، كما الحال في الغيوم الجزيئية العملاقة. هذه العمليات تعتمد على تفاعل موجات المغناطيسية الهيدروديناميات مع عدم الاستقرار الحراري.موجة المغناطيسية الهيدروديناميات في وسط حيث الضغط المغناطيسي أعلى من الضغظ الحراري يمكن أن يولد مناطق كثيفة، لكنهم لا يستطيعون بأنفسهم عمل كثافة عالية كافية لتفعيل الجاذبية الذاتية. لكن الغاز في مناطق تشكل الغاز يسخن من الأشعة الكونية ويبرد من العمليات الإشعاعية. نتيجة الشبكة، غاز في حالة توازن حراري حيث موازنة التسخين مع التبريد من الممكن أن يوجد ثلاثة أطوار مختلفة عند الضغط نفسه: طور دافئ ذو كثافة منخفضة، وطور غير مستقر ذو كثافة منخفضة وطور بارد عند حرارة منخفضة. ارتفاع في الضغط، بسبب (سوبرنوفا) أو أمواج كتلية لولبية، تستطيع أن تعكس الغاز من الطور الدافئ على الطور غير المستقر، وموجة مغناطيسية الهيدروديناميات تستطيع بعدها إنتاج شظايا كثيفة ذات جذب ذاتي عال، كاف لهم للانهيار من النجوم.
في هذه العملية يمكننا دراسة ديناميات الغاز الكوني وفهم تشكل النجوم. هذا مثال واحد. حتى المغناطيسية الهيدروديناميات لها قواعدها لأساسيات ديناميات الموائع الفيزياء الفلكية. مفاهيم بسيطة
