master thesis - Astrophysik Kiel - Christian-Albrechts-Universität zu ...

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2 1. Einleitung No. 1, 2007 Their observations trace gas at distances
2. Grundlagen Ein in eine Akkretionsscheibe eingebettetes, gravitierendes Objekt (Satellit) wechselwirkt auf zwei Arten mit dieser. Zunächst einmal wird die Scheibe in einen inneren und einen äußeren Bereich getrennt, wobei die Satellitenbahn die Grenze bildet. Getrennt werden innere und äußere Scheibe durch die koorbitale Region. Zudem erzeugt der Satellit radiale Dichtewellen, die durch die differentielle Rotation der Scheibe zu Spiralarmen geformt werden. Die Stärke der durch die Spiralarme erzeugten Struktur hängt in lokal vertikalisothermen Scheiben, bei denen die Temperatur mit dem Radius abnimmt, nur von dem Massenverhältnis q = ms/(M⋆ + ms) von Satellit und Zentralmasse ab. Bevor wir auf die genaue Wirkungsweise dieser beiden Effekte eingehen, sei kurz die generelle Wirkweise der Spiralarme dargelegt, welche das sogenannte Lindblad-Drehmoment erzeugen. Die Wechselwirkung von Satellit und Zentralobjekt manifestiert sich vor allem in dem Übertrag von Drehimpuls. Daher ist von Interesse, Informationen über vorhandene Drehmomente zusammen zu tragen. Der innere Spiralarm „zieht“ an dem Satelliten und bewirkt also ein positives Drehmoment auf diesen, sodass es zu einem Drehimpulszuwachs und in Folge dessen zu auswärts gerichteter Migration kommen würde. Das genaue Gegenteil gilt für den äußeren Spiralarm. Dieser bremst den Satelliten, bewirkt ein negatives Drehmoment und entfernt Drehimpuls. Dies würde daher zu einer nach innen gerichteten Migration führen. Insgesamt ist der differentielle Drehimpulsübertrag aus innerer und äußerer Scheibe von Interesse, um die Migration und damit die Dynamik des Satelliten zu untersuchen, wobei dieser sehr empfindlich von den physikalischen Parametern der Scheibe und des Satelliten abhängen kann. Da die Wirkung der Dichtewellen vor allem von dem Massenverhältnis q abhängt, ist es sinnvoll, verschiedene Massenbereiche getrennt zu betrachten. Daher untersuchen wir zunächst die Effekte in einer isothermen Scheibe mit einem geringen und dann die Änderungen bei größerem Massenverhältnis. Eine ausführliche Zusammenfassung von bekannten Planet-Scheibe-Wechselwirkungsmechanismen ist in Kley & Nelson (2012) zu finden. 2.1. Ungestörte Akkretionsscheibe Vor der Behandlung gravitativ gestörter Akkretionsscheiben, sollen kurz die wichtigsten Merkmale ungestörter Akkretionsscheiben erläutert werden. Sei die betrachtete Akkretionsscheibe geometrisch dünn, also ihre vertikale Ausdehnung deutlich kleiner als 3
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Seite 43 und 44: 3.2. Weitere Module 33 Wellen werde
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Seite 47 und 48: 3.3. Numerische Tests 37 Die Grundi
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7. Fazit In dieser Arbeit wurde erf
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Literaturverzeichnis M. Abramowitz
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Literaturverzeichnis 89 T. F. Illen
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Danksagung Ich möchte mich bei mei
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