Planeten und Sterne
2.5.5 Grenzwerte der Tropfenbildung bei Eisen und Nickel
Wenn man die Kondensation von Körpern näher beschreibt, so ist der Kondensationspunkt auf einen bestimmten Radius um den Stern festgelegt. Demnach muss man diesen Begriff auch festlegen. Für jedes Element und für jedes Molekül gibt es diesen Kondensationsradius. Der Kondensationsradius von Eisen wäre kleiner als der von Nickel, weil Eisen bei einer höheren Temperatur zur Schmelze kommt. Da aber Nickel die größere Dichte hat, ist der Abstand der Ebene zur Ekliptik auf der sich Nickel absetzt kleiner als beim Eisen.
Das bedeutet Eisen wird diese Ebene auf der sich Nickel absetzt durchdringen. Dadurch sammelt er den Anteil an Nickel. Hinzu kommt noch eines. Nickel hat eine höhere Dichte. Damit beschleunigt er auf einen höhere Geschwindigkeit, bis die Reibungskraft die Anziehungskraft ausgleicht. Bis diesem Wert einer konstanten Geschwindigkeit hat Nickel auch eine längere Strecke zurückgelegt als Eisen.
Die ist aber nur einer von zwei Vektoren, der direkt auf den Stern ausgerichtet ist. Damit hat sich Nickel dem Eisen noch genähert. Demnach muss man noch einen zweiten Radius festlegen. Das beschreibt der Radius nach dem Erreichen der konstanten Geschwindigkeit, also am Ende der Beschleunigungsphase.
Während der Beschleunigung wird ein Weg zurückgelegt, der länger wird, wenn die Dichte höher ist. Der Betrag für die Annäherung des Nickels an das Eisen ist die Differenz der zurückgelegten Wege beider Körper. Der Nickeltropfen ist dem Eisentropfen damit näher. Da Nickel die höhere Dichte hat, ist die resultierende Geschwindigkeit nach der Beschleunigung höher als beim Eisen. Der Unterschied ist aber nicht so groß.
Während beide Tropfen sich von der Ekliptik entfernen, nimmt die Gasdichte der Gasscheibe ab, und beide Tropfen erleben eine leichte Beschleunigung. Bis der jeweilige Topfen die erforderliche Bahngeschwindigkeit erreicht hat. Nickel erreicht die Geschwindigkeit eher als Eisen.
Damit ist der Abstand der Ebene auf der ein Nickeltropfen bleibt kleiner als beim Eisen. Erreicht Nickel diesen Wert ist die Bahn des Tropfens stabil. Der Tropfen nähert sich nun nicht mehr dem Stern. Demnach gibt es auch einen Radius für jedes Element und jedes, was die Bahngeschwindigkeit erreicht hat. Da der Eisentropfen einen längeren Weg zurücklegt als der Tropfen aus Nickel, bis es die Bahngeschwindigkeit erreicht hat, ist der Abstand zum Stern noch kleiner geworden und der Abstand zu den Nickeltropfen größer.