Perpustakaan Digital ITB

Di balik proses pembentukan planet, teori dinamika pembentukan planetesimal masih belum dipahami dengan baik dan mengandung banyak ketidakpastian. Pemahaman terkini dibangun dari hasil pengamatan yang dilanjutkan dengan simulasi N-benda. Akan tetapi, pembentukan planetesimal sendiri merupakan proses yang kompleks, melibatkan ~1027 partikel debu yang berinteraksi dengan satu sama lain dan lingkungannya. Hal ini menghadirkan tantangan untuk mensimulasikan sistem partikel yang disederhanakan namun tetap representatif serta mencapai tingkat akurasi dan optimasi waktu terbaik, yang kemudian mendorong pengenalan pendekatan partikel berskala. Terlepas dari kebutuhan dan keuntungan yang jelas dibandingkan dengan pendekatan super-partikel, pendekatan ini minim dipelajari dan baru diterapkan pada populasi partikel ukuran tunggal. Penelitian ini bertujuan untuk meninjau dan memperluas pendekatan partikel berskala pada simulasi N-benda tanpa gas dalam sistem bertumbukan tinggi dengan populasi partikel berukuran campuran. Tulisan ini menyoroti konservasi laju tumbukan antara sistem partikel nyata dan sistem yang disimulasikan. Algoritma simulasi umum dibangun dengan bahasa pemrograman Python, menggunakan paket kode REBOUND dan integrator IAS15. Untuk penerapan pendekatan partikel berskala, perhitungan parameter property partikel pada sistem simulasi dilakukan secara terpisah untuk setiap spesies partikel sebelum semua partikel dicampurkan ke dalam sebuah sistem simulasi yang akan diintegrasikan. Simulasi telah dilakukan pada populasi partikel berukuran tunggal dan campuran, dengan hasil yang menunjukkan bahwa sistem simulasi yang menerapkan pendekatan partikel berskala dapat meniru keadaan tumbukan sistem partikel nyata dengan jumlah partikel simulasi yang lebih sedikit. Pendekatan ini memungkinkan simulasi sistem partikel heterogen yang ditemukan dalam piringan protoplanet hingga menghasilkan produk konkret yang mempertahankan keterwakilannya terhadap sistem partikel nyata, dengan hasil yang lebih baik dari upaya simulasi sebelumnya dan dengan daya komputasi yang lebih sedikit.