Colisiones de microgranos porosos: ¿Aglomeración o fragmentación?

PLANES, MARÍA BELÉN; MILLÁN, EMMANUEL; GIL-HUTTON, RICARDO; BRINGA, EDUARDO

La Plata

Congreso; IX Taller de Ciencias Planetarias; 2018

Universidad Nacional de La Plata

Se analiza la colisión de granos de polvo micrométricos para hallar la velocidad lı́mite que separa procesos de aglomeración de procesos de fragmentación.Entender el mecanismo de estos procesos es fundamental a la hora de intentar explicar formaciones de anillos planetarios, protoplanetas, distribuciones de tamaño de granos de polvo en diferentes escenarios, etc. Considerando un modelo de materia granular donde incorporamos fuerzas de cohesión, realizamos simulaciones utilizando Dinámica Molecular de colisiones de granos porosos, compuestos de un número Ni de partı́culas idénticas de SiO2, de 0.76μm de diámetro, donde cada grano cuenta con una porosidad del 65%. Hemos estudiado el efecto del choque de dos granos, un grano de 5000 partı́culas (radio 36,7μm) y velocidad inicial entre 0.01 y 5m/s, contra otro grano de 284826N partı́culas y 143,5μm de radio, inicialmente en reposo. La velocidad crı́tica de fragmentación es resultado de un efecto ?pistón? por parte del proyectil, que desplaza de manera sostenida a algunos de los granos que componen el grano blanco. Modelos habituales estiman que la velocidad mı́nima para fragmentación de granos de estas caracterı́sticas es del orden de 1-10m/s. En nuestro trabajo encontramos fragmentación para velocidades por encima de 0.02m/s, muy por debajo de estimaciones previas. Estos resultados pueden implicar modificaciones en los modelos de aglomeración/fragmentación utilizados.