I11: COR2DISC, des cœurs pré-stellaires aux disques proto-planétaires

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  • Comprendre la formation des étoiles et des planètes est l’un des objectifs majeurs de l’astrophysique moderne et doit maintenant être abordé selon une approche multidisciplinaire.

    Nous proposons ici de combiner des simulations numériques de formation d’étoiles de l’effondrement des nuages avec des modèles microphysiques de l’évolution du gaz et de la poussière pour comprendre comment le matériau du milieu interstellaire (ISM) est livré dans un disque protoplanétaire, comme la nébuleuse solaire.

    Les confrontations aux données météorologiques et spatiales grâce au couplage des simulations ISM avec les modèles de disques de nébuleuse solaire vont déclencher des progrès importants pour notre connaissance du couplage entre l’ISM et la formation des planètes.

     

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    POSITION NOM LABORATOIRE GRADE, EMPLOYEUR
    WP leader Patrick Hennebelle AIM Chercheur-ingénieur, CEA
    WP co-leader Sébastien Charnoz IPGP Professseur, Université Paris Diderot
    WP co-leader Marc Chaussidon IPGP Directeur de recherche, CNRS
    WP member Sébastien Fromang AIM Chercheur-ingénieur, CEA
    WP member Frederic MOYNIER IPGP Professseur, Université Paris Diderot
    WP member Yueh Ninh LEE IPGP PostDoc IPGP

     

  • Yueh-Ning Lee, qui vient d’obtenir son doctorat, a commencé en octobre 2017. Étant donné que le groupe de travail principal démarre réellement, les résultats décrits ci-dessous devraient être considérés comme préliminaires. Ils sont néanmoins substantiels et ont déjà permis à Yueh-Ning Lee de commencer à travailler immédiatement.

    L’un des principaux objectifs de cor2disk est de produire des disques protoplanétaires auto-consistants à partir de l’effondrement et de suivre son évolution. Comme cela a été souligné dans la proposition initiale, c’est un défi lorsque la magnétohydrodynamique non idéale (mhd) est incluse parce que les pas de temps induits par les seconds dérivés sont très petits, ce qui rend difficile l’intégration sur de longues périodes. Nous avons trouvé que c’était vraiment nécessaire pour obtenir des résultats fiables car cela a un impact fort sur la formation du disque. Au cours des derniers mois, nous avons effectué une série de simulations numériques que nous utilisons maintenant pour effectuer une analyse détaillée de la formation et de l’évolution du disque.

    Notre travail cette année s’est développé sur deux aspects.. : (1) Simulations hydrodynamiques de l’effondrement du cœur, afin de caractériser le flux, dans différents régimes de fluides (Hydro, MHD idéal, MHD non idéal) et (2) Simulation 1d du transport de gaz et de poussières dans un disque alimenté par un nuage moléculaire.

    Notre premier objectif maintenant qu’une première série de simulations incluant des particules traçantes a été produite est de les analyser et d’extraire les informations qui aideront à améliorer les modèles de disques existants. Pour ce faire, nous calculerons les flux de matières dans le temps et quantifierons leurs valeurs moyennes et leurs fluctuations. Nous allons étudier la dépendance de ces quantités dans les conditions initiales et aussi étudier attentivement le rôle du champ magnétique. Nous utiliserons également les particules traceurs pour i) mieux quantifier les trajectoires au sein du système solaire naissant et ii) suivre l’évolution de la composition de la matière en post-traitement et déduire l’abondance de diverses quantités telles que l’IPE. Comparer la prédiction avec les observations.

     

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    Charnoz et al., Pignatale F., 2017. Transport of refractory and volatiles elements in a viscously evolving disk. Under redaction

     

 

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