Bonjour à tous,
la période de préparation des cours...Je cherche une info mais impossible de la trouver pour le moment...
Je sais qu'en astrophysique on peut considérer un "gaz d'étoile" comme étant régit en première approximation par les équations fluides, et de ce fait on lui attribue une viscosité.
D'où la question (un peu bete) : quelqu'un connaitrai-t-il un ordre de grandeur de cette "viscosité" ?
Merci d'avance
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
Bonjour obi76.
Une des rares informations trouvées sur Google dit que la viscosité est négligeable :
https://books.google.fr/books?id=edn...%20gas&f=false
Cordialement,
Bonjour LPFR,
en tous cas dans les simulations récentes il s'avère qu'au point de vue structurel et sur le long terme, pas tant que ça. Par exemple les anneaux de Saturne ne pourraient pas être expliqués si on ne prend pas la viscosité en compte.
De mon coté j'ai trouvé dans une publi une viscosité de l'ordre de 10^27 cm²/s (ce qui revient à un Reynolds de l'ordre de 300)
Merci ^^
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
Bonjour,
J'ai trouvé ceci :
https://books.google.fr/books?id=gJo...cosity&f=false
dont la conclusion principale semble être que la notion de viscosité est ici à prendre avec des pincettes. Je n'ai pas vu de calcul d'ordres de grandeur explicites en parcourant en diagonale.
Cordialement.
Re-,
merci beaucoup !
Oui je me doute qu'avec des "viscosité" pareilles il y a pas mal d'hypothèses qui doivent sauter. Enfin c'est juste à titre illustratif que je cherchais la valeur
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
Salut obi ,
Si je ne me trompe pas , le gaz stellaire , c'est environ 1 particule par cm3 ? Comment ceci peut avoir une viscosité ??
Re.
Il me semble que dans le lien donné par Hermillon, on parle de « stellar sytem » et que le libre parcours moyen est des milliers de fois plus grand que le système stellaire.
Dans le lien que j’avais trouvé, il s’agit de la viscosité dans l’étoile elle-même (avec une densité de 1 g/cm³)
Obi76 parle des anneaux de Saturne. De quel gaz on parle ? De celui du vent solaire ? Ou des gaz de Saturne lui-même ?
En tout cas il est sur que la densité est bien plus petite qu’au niveau d’une étoile et bien plus grande que celle d’un système stellaire.
A+
Re.
La densité du vent solaire varie souvent les sources :
http://hypertextbook.com/facts/2005/RandyAbbas.shtml
Si on admet la dernière, de 6 /cm³ au niveau de la terre, cela doit donner 366 fois moins au niveau de Saturne. (16400 /m³)
A+
Les collisions stellaires étant rarissimes (surtout dans les bras), les seules interactions à prendre en compte sont gravitationnelles. On peut calculer sur cette base une force de traînée gravitationnelle (gravitational drag). C'est ce qui provoque par exemple la migration des trous noirs vers le centre des galaxies.Envoyé par obi76
Bonjour à tous,
la période de préparation des cours...
Je sais qu'en astrophysique on peut considérer un "gaz d'étoile" comme étant régit en première approximation par les équations fluides, et de ce fait on lui attribue une viscosité.
D'où la question (un peu bete) : quelqu'un connaitrai-t-il un ordre de grandeur de cette "viscosité" ?
Merci d'avance
La force se calcule avec la formule de Chandrasekhar.
https://en.wikipedia.org/wiki/Dynamical_friction
Un cours là dessus : Dynamical friction avec un exemple numérique sur la décroissance de l'orbite d'un amas globulaire dans une galaxie.
On peut dégrossir cette force à l'aide de la relation :
f ~ k G2M2ρ/v2
avec
G la cte de gravitation
M la masse de l'objet et v sa vitesse
ρ la densité de la population d'étoiles constituant le milieu
k un facteur qui mesure l'écart entre v et la dispersion de vitesses du milieu (plus le contraste est important, plus le mobile est freiné).
La viscosité que cette force induit provoque une agitation visqueuse (viscous stirring) cad une dispersion des vitesses par exemple des planétésimaux au sein d'un système planétaire en formation, ou des étoiles au sein d'un disque galactique.
Y'a un exemple dans ce bouquin accessible via Google Book : Dynamics of Populations of Planetary Systems, Zoran Knezevic, Andrea Milani
Dernière modification par Gilgamesh ; 14/10/2015 à 12h40.
Parcours Etranges
Re.
Bon je crois que j’ai un problème de compréhension.
J’ai compris « gaz d’étoile » comme le gaz dans une étoile.
Et non comme « gaz d’étoiles » qui serait un « gaz » dont les « molécules » seraient les étoiles.
(Je crois que c’est comme cela que Gilgamesh l’a compris.)
Mais dans ce cas que viennent faire les anneaux de Saturne ?
A+
Re,
Au temps pour moi, je parlais de la deuxième situation. Pour les anneaux de Saturne, ce sont bien suite à des collisions (donc en première approximation à une viscosité) qu'un système isotrope de cailloux et autre s'est organisé selon un plan préféré si je ne dis pas de bêtises.
@Gilgamesh : petite question : les interactions gravitaires à courte portée peuvent-elles etre prise en compte par une énergie potentielle dans une équation d'état (toujours si on approxime un système galactique par un fluide) ? Dans les plasmas c'est ce que l'on fait pour prendre en compte l'énergie due à la répulsion des charges entre elles.
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
Oui, tout à fait.
(Edit : En dehors des collisions), dans le cas des anneaux de Saturne, on peut aussi calculer une traînée gravitationnelle, c'est expliqué ici dans le cas des lunes bergères (shepherd moons) :Mais dans ce cas que viennent faire les anneaux de Saturne ?
https://www.uwgb.edu/dutchs/planets/resonanc.htm
Dernière modification par Gilgamesh ; 14/10/2015 à 13h02.
Parcours Etranges
Le potentiel de gravitation étant en ~Gρ, en se reportant à l'expression simplifiée de cette traînée ci dessus, on voit qu'on peut effectivement l'exprimer en fonction de ce potentiel
Parcours Etranges
Re.
Bon. C’est plus clair.
Mais il y a quand même une grosse différence entre les chocs entre molécules et ceux entre les cailloux d’un anneau planétaire. Dans un gaz les chocs sont élastiques. Alors que dans un anneau le chocs sont au moins partiellement plastiques. Ce qui explique pourquoi ils sont si minces : les moments perpendiculaires au plan final s’annulent partiellement dans les chocs.
Une autre chose qui me vient à l’esprit est que si la viscosité jouait un grand rôle, les différences de vitesse tangentielle se seraient estompées avec le temps et tous les cailloux auraient la même orbite.
Mais je n’ai ni étudié ni réfléchi au problème.
A+
Re,
Ca, c'est fort probable, oui
Là je ne suis pas d'accord. Si on prend les équations des fluides en coordonnées cylindriques (comme un écoulement de Couette), il y a un 1/r qui apparaît devant la divergence, et donc ce qui intervient dans les forces visqueuses sont les gradients de vitesse de rotation, pas de vitesse tangentielle. Et dans ce cas c'est une homogénéisation des vitesses de rotation qui apparaît. Si c'était le cas sur la vitesse tangentielle, alors oui, elles devraient être toutes sur la même orbite au final...
Dernière modification par obi76 ; 14/10/2015 à 14h26.
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
Re.
À chaque orbite correspond une vitesse tangentielle et elle diminue en racine de r. Quand deux cailloux d’orbites proches s’entrechoquent (ce qui fait la viscosité), le système perd de l’énergie (mais le moment cinétique est conservé). Ceci n’arrive pas avec les liquides visqueux.
Je crois savoir que dans les anneaux il y a des lunes avec des orbites « conjuguées » qui échangent d’orbite à chaque rencontre. Ça c’est une interaction conservative qui ressemble au comportement des chocs de molécules.
Je ne pense pas que ces cailloux se comportent comme un fluide. Mais ce n’est pas dans mes cordes et peut-être que je n’ai pas compris.
A+
Re-,
c'est sur que ça reste une approche peu commune des fluides tels qu'on l'entend. Mais avec des lois de fermeture bien calibrées, à grande échelle visiblement ça marche plutot bien, et c'est utilisé un peu partout. J'avais pensé à ça en discutant avec un mec de l'IRFU il y a peu, et visiblement la quasi-totalité de leurs simulations sont basées sur ce principe (auquel est ajouté de la MHD, mais là je n'ai aucune idée de pourquoi, peut-etre par analogie entre champ électrique et champ gravitationnel).
Merci beaucoup Gilgamesh, je vais regarder ça
Dernière modification par obi76 ; 14/10/2015 à 15h18.
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