Цифровой журнал «Компьютерра» 2013 № 30 (183) | страница 18



г, а масса Земли — 6 10>27 г. То есть, потребна модель, способная адекватно описывать изменение массы частицы более чем на 40 порядков.

Первые модели такого рода выявили существенные проблемы в стандартной картине, связанные с тем, что обычное слипание пылинок не позволяет преодолеть так называемый «метровый барьер». Частицы охотно вырастают до сантиметровых размеров, но после этого их столкновения приводят не к слипанию, а скорее к отскоку друг от друга или даже разрушению, но никак не к росту. В последние годы много усилий прилагается к тому, чтобы перепрыгнуть через метровый барьер. На помощь приходит добавление физических подробностей. В «базовой комплектации» модель космической пыли как нельзя лучше соответствует образу «сферического коня в вакууме». Если начать несколько уходить от этого образа, метровый барьер пусть и не исчезает совсем, но по крайней мере становится менее высоким. Ситуацию со слипанием, например, улучшает учёт возможной пористости пылинок: они ведь вовсе не обязаны быть гладкими силикатными шариками. Далее, барьер возникает в моделях при условии, что для скорости столкновения пылинок принято некоторое «типичное» значение. В реальном же мире имеет место не одно значение, а распределение по скоростям, и в росте пылинок большую роль могут играть частицы, скорости которых приходятся на «хвосты» этого распределения.

У моделей в «базовой комплектации» есть ещё одна проблема. Пока пылинка мелкая, она полностью «вморожена» в газ и вращается вокруг звезды вместе с ним. Но стоит ей вырасти в камешек размером в десяток–другой сантиметров, газ начинает замедлять орбитальное движение камешка, и он довольно быстро дрейфует к центру системы. То есть мало перепрыгнуть метровый барьер, это нужно сделать быстро, пока вся пыль не попадала на звезду, не успев вырасти до большего размера. Эта проблема тоже решается уходом от упрощённых моделей: чтобы ускорить процесс роста пыли, её нужно как-то предварительно скучковать, насильно собрать в плотные сгустки. За такое кучкование могут отвечать разнообразные неустойчивости в диске, связанные с газодинамикой, магнитным полем, гравитацией. На коленке такое уже не промоделируешь, поэтому работы требуемого уровня сложности начали появляться лишь в последние годы. На конференции проблемы роста пыли в протопланетных дисках так или иначе затрагивались в нескольких обзорных докладах, а уж сколько об этом было постеров — и не сосчитать.