Kinetik granularer Materialien - Anwendungen auf die Dynamik planetarer Ringe

• Applicant: Professor Frank Spahn, Ph.D.
• Subject Area: Astrophysics and Astronomy
• Term: from 1997 to 2002
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5286152

Es wird die Entwicklung von Ensembles granularer Teilchen im Orbit um einen Planeten mit analytischen und numerischen Methoden untersucht. Besonderes Interesse gilt der möglichen Einstellung eines Quasigleichgewichtes und den damit im Zusammenhang stehenden Definitionen von Temperatur, Druck und Transportkoeffizienten des granularen Ensembles in Abhängigkeit von dessen Packungsdichte (Massendichte).Im Zusammenhang mit der Einstellung eines Gleichgewichts in planetaren Ringen, ist die Dynamik des Teilchenstoßes von entscheidender Bedeutung. Deshalb wollen wir die Ergebnisse unserer Arbeiten zur Stoßdynamik verwenden, um unser im Rahmen dieses Projekts entwickeltes Modell der Vertikalstruktur planetarer Ringe auf den Fall variabler Restitution (geschwindigkeitsabhängige Dynamik des Teilchenstoßes) zu erweitern.Ebenso dienen die Ergebnisse der Untersuchungen zum Teilchenstoß als Basis für die Beschreibung von Transportphänomenen in granularen Gasen sowie für die Berechnung der damit im Zusammenhang stehenden Viskositäten und der Wärmeleitfähigkeit. Desweiteren soll die Gültigkeit linearer Ansätze zwischen Flüssen (der Masse, des Impulses und der Energie) und den korrespondierenden thermodynamischen Kräften (Gradienten der Dichte, Geschwindigkeit und der Temperatur) - die die Grundlage für die Berechnung der Transportkoeffizienten sind - in granularen Medien geprüft werden.

• DFG Programme: Research Grants