Роль гидродинамической спиральности в эволюции протопланетного турбулентного диска

В рамках проблемы реконструирования эволюции протопланетного облака, окружавшего Солнце на ранней стадии его существования, исследован вопрос о возможном влиянии гидродинамической спиральности, возникающей во вращающемся диске, на синергетическое структурирование космического вещества, а также на появление эффекта отрицательной турбулентной вязкости в нем. Показано, что относительно длительное затухание турбулентности в диске может быть частично связано с отсутствием отражательной симметрии относительно его экваториальной плоскости анизотропного поля турбулентных скоростей. Сформулирована общая концепция возникновения энергоемких мезомасштабных когерентных вихревых структур в термодинамически открытой подсистеме турбулентного хаоса, связанная с реализацией обратного каскада кинетической энергии в зеркально-несимметричной дисковой турбулентности. В случае двухмасштабного гидродинамического опиисания предельно развитой дисковой турбулентности методами неравновесной термодинамики доказана возможность появления эффекта отрицательной вязкости в трехмерном случае. Отрицательная вязкость во вращающейся дисковой системе является, по-видимому, проявлением каскадных процессов в спиральной турбулентности, когда осуществляется инверсный перенос энергии от малых вихрей к более крупным. В рамках асимметричной механики турбулизованных сред физически обосновано феноменологическое выражение для тензора турбулентных напряжений Васютинского, широко используемое в астрофизической литературе при объяснении дифференциального вращения разнообразных космических объектов «анизотропной вязкостью». Предпринятое исследование нацелено, в конечном итоге, на совершенствование ряда репрезентативных гидродинамических моделей космических природных турбулизованных сред, включая возникновение галактик и галактических скоплений, рождение звезд из диффузной среды газопылевых облаков, образование аккреционных дисков и последующую аккумуляцию планетных систем, а также формирование газовых оболочек планет – атмосфер и т.п.