]> git.lyx.org Git - lyx.git/blob - lib/examples/aa_paper.lyx
small compilation fixes
[lyx.git] / lib / examples / aa_paper.lyx
1 #This file was created by <pit> Mon Nov 24 22:57:48 1997
2 #LyX 0.11 (C) 1995-1997 Matthias Ettrich and the LyX Team
3 \lyxformat 2.15
4 \textclass aapaper
5 \language english
6 \inputencoding latin1
7 \fontscheme default
8 \graphics default
9 \paperfontsize default
10 \spacing single 
11 \papersize Default
12 \paperpackage a4
13 \use_geometry 0
14 \use_amsmath 0
15 \paperorientation portrait
16 \secnumdepth 3
17 \tocdepth 3
18 \paragraph_separation indent
19 \defskip medskip
20 \quotes_language english
21 \quotes_times 2
22 \papercolumns 1
23 \papersides 1
24 \paperpagestyle default
25
26 \layout Thesaurus
27
28 06(03.11.1;16.06.1;19.06.1;19.37.1;19.53.1;19.63.1)
29 \layout Title
30
31 Hydrodynamics of giant planet formation
32 \layout Subtitle
33
34 I.
35  Overviewing the 
36 \begin_inset Formula \( \kappa  \)
37 \end_inset 
38
39 -mechanism
40 \layout Author
41
42 G.
43  Wuchterl
44 \layout Address
45
46 Institute for Astronomy (IfA), University of Vienna, Türkenschanzstrasse
47  17, A-1180 Vienna
48 \layout Offprint
49
50 G.
51  Wuchterl
52 \layout Email
53
54 wuchterl@amok.ast.univie.ac.at
55 \layout Date
56
57 Received September 15, 1996 / Accepted March 16, 1997
58 \layout Abstract
59
60 To investigate the physical nature of the `nuc\SpecialChar \-
61 leated instability' of proto
62  giant planets (Mizuno 
63 \begin_inset LatexCommand \cite{mizuno}
64
65 \end_inset 
66
67 ), the stability of layers in static, radiative gas spheres is analysed
68  on the basis of Baker's 
69 \begin_inset LatexCommand \cite{baker}
70
71 \end_inset 
72
73  standard one-zone model.
74  It is shown that stability depends only upon the equations of state, the
75  opacities and the local thermodynamic state in the layer.
76  Stability and instability can therefore be expressed in the form of stability
77  equations of state which are universal for a given composition.
78 \layout Abstract
79
80 The stability equations of state are calculated for solar composition and
81  are displayed in the domain 
82 \begin_inset Formula \( -14\leq \lg \rho /[\mathrm{g}\, \mathrm{cm}^{-3}]\leq 0 \)
83 \end_inset 
84
85
86 \begin_inset Formula \( 8.8\leq \lg e/[\mathrm{erg}\, \mathrm{g}^{-1}]\leq 17.7 \)
87 \end_inset 
88
89 .
90  These displays may be used to determine the one-zone stability of layers
91  in stellar or planetary structure models by directly reading off the value
92  of the stability equations for the thermodynamic state of these layers,
93  specified by state quantities as density 
94 \begin_inset Formula \( \rho  \)
95 \end_inset 
96
97 , temperature 
98 \begin_inset Formula \( T \)
99 \end_inset 
100
101  or specific internal energy 
102 \begin_inset Formula \( e \)
103 \end_inset 
104
105 .
106  Regions of instability in the 
107 \begin_inset Formula \( (\rho \, e) \)
108 \end_inset 
109
110 -plane are described and related to the underlying microphysical processes.
111  Vibrational instability is found to be a common phenomenon at temperatures
112  lower than the second He ionisation zone.
113  The 
114 \begin_inset Formula \( \kappa  \)
115 \end_inset 
116
117 -mechanism is widespread under `cool' conditions.
118 \layout Abstract
119
120
121 \latex latex 
122
123 \backslash 
124 keywords{
125 \latex default 
126 giant planet formation -- 
127 \begin_inset Formula \( \kappa  \)
128 \end_inset 
129
130 -mechanism -- stability of gas spheres 
131 \latex latex 
132 }
133 \layout Section
134
135 Introduction
136 \layout Standard
137
138 In the 
139 \emph on 
140 nucleated instability
141 \emph default 
142  (also called core instability) hypothesis of giant planet formation, a
143  critical mass for static core envelope protoplanets has been found.
144  Mizuno (
145 \begin_inset LatexCommand \cite{mizuno}
146
147 \end_inset 
148
149 ) determined the critical mass of the core to be about 
150 \begin_inset Formula \( 12\, M_{\oplus } \)
151 \end_inset 
152
153  (
154 \begin_inset Formula \( M_{\oplus }=5.975\, 10^{27}\, \mathrm{g} \)
155 \end_inset 
156
157  is the Earth mass), which is independent of the outer boundary conditions
158  and therefore independent of the location in the solar nebula.
159  This critical value for the core mass corresponds closely to the cores
160  of today's giant planets.
161 \layout Standard
162
163 Although no hydrodynamical study has been available many workers conjectured
164  that a collapse or rapid contraction will ensue after accumulating the
165  critical mass.
166  The main motivation for this article is to investigate the stability of
167  the static envelope at the critical mass.
168  With this aim the local, linear stability of static radiative gas spheres
169  is investigated on the basis of Baker's (
170 \begin_inset LatexCommand \cite{baker}
171
172 \end_inset 
173
174 ) standard one-zone model.
175  The nonlinear, hydrodynamic evolution of the protogiant planet beyond the
176  critical mass, as calculated by Wuchterl (
177 \begin_inset LatexCommand \cite{wuchterl}
178
179 \end_inset 
180
181 ), will be described in a forthcoming article.
182 \layout Standard
183
184 The fact that Wuchterl (
185 \begin_inset LatexCommand \cite{wuchterl}
186
187 \end_inset 
188
189 ) found the excitation of hydrodynamical waves in his models raises considerable
190  interest on the transition from static to dynamic evolutionary phases of
191  the protogiant planet at the critical mass.
192  The waves play a crucial role in the development of the so-called nucleated
193  instability in the nucleated instability hypothesis.
194  They lead to the formation of shock waves and massive outflow phenomena.
195  The protoplanet evolves into a new quasi-equilibrium structure with a 
196 \emph on 
197 pulsating
198 \emph default 
199  envelope, after the mass loss phase has declined.
200 \layout Standard
201
202 Phenomena similar to the ones described above for giant planet formation
203  have been found in hydrodynamical models concerning star formation where
204  protostellar cores explode (Tscharnuter 
205 \begin_inset LatexCommand \cite{tscarnuter}
206
207 \end_inset 
208
209 , Balluch 
210 \begin_inset LatexCommand \cite{balluch}
211
212 \end_inset 
213
214 ), whereas earlier studies found quasi-steady collapse flows.
215  The similarities in the (micro)physics, i.e., constitutive relations of protostel
216 lar cores and protogiant planets serve as a further motivation for this
217  study.
218 \layout Section
219
220 Baker's standard one-zone model
221 \layout Standard
222
223 \begin_float wide-fig 
224 \layout Standard
225
226
227 \latex latex 
228
229 \backslash 
230 rule{0.4pt}{4cm}
231 \hfill 
232
233 \backslash 
234 parbox[b]{55mm}{
235 \layout Caption
236
237 Adiabatic exponent 
238 \begin_inset Formula \( \Gamma  \)
239 \end_inset 
240
241 .
242  
243 \begin_inset Formula \( \Gamma _{1} \)
244 \end_inset 
245
246 is plotted as a function of 
247 \begin_inset Formula \( \lg  \)
248 \end_inset 
249
250  internal energy 
251 \begin_inset Formula \( [\mathrm{erg}\, \mathrm{g}^{-1}] \)
252 \end_inset 
253
254  and 
255 \begin_inset Formula \( \lg  \)
256 \end_inset 
257
258  density 
259 \begin_inset Formula \( [\mathrm{g}\, \mathrm{cm}^{-3}] \)
260 \end_inset 
261
262
263 \begin_inset LatexCommand \label{FigGam}
264
265 \end_inset 
266
267
268 \latex latex 
269 }
270 \end_float 
271 In this section the one-zone model of Baker (
272 \begin_inset LatexCommand \cite{baker}
273
274 \end_inset 
275
276 ), originally used to study the Cepheïd pulsation mechanism, will be briefly
277  reviewed.
278  The resulting stability criteria will be rewritten in terms of local state
279  variables, local timescales and constitutive relations.
280 \layout Standard
281
282 Baker (
283 \begin_inset LatexCommand \cite{baker}
284
285 \end_inset 
286
287 ) investigates the stability of thin layers in self-gravitating, spherical
288  gas clouds with the following properties:
289 \layout Itemize
290
291 hydrostatic equilibrium,
292 \layout Itemize
293
294 thermal equilibrium,
295 \layout Itemize
296
297 energy transport by grey radiation diffusion.
298 \layout Standard
299
300 For the one-zone-model Baker obtains necessary conditions for dynamical,
301  secular and vibrational (or pulsational) stability [Eqs.
302 \protected_separator 
303 (34a,
304 \latex latex 
305
306 \backslash 
307 ,
308 \latex default 
309 b,
310 \latex latex 
311
312 \backslash 
313 ,
314 \latex default 
315 c) in Baker 
316 \begin_inset LatexCommand \cite{baker}
317
318 \end_inset 
319
320 ].
321  Using Baker's notation:
322 \begin_inset Formula 
323 \begin{eqnarray*}
324 M_{\mathrm{r}} &  & \mathrm{mass}\, \mathrm{internal}\, \mathrm{to}\, \mathrm{the}\, \mathrm{radius}\, r\\
325 m &  & \mathrm{mass}\, \mathrm{of}\, \mathrm{the}\, \mathrm{zone}\\
326 r_{0} &  & \mathrm{unperturbed}\, \mathrm{zone}\, \mathrm{radius}\\
327 \rho _{0} &  & \mathrm{unperturbed}\, \mathrm{density}\, \mathrm{in}\, \mathrm{the}\, \mathrm{zone}\\
328 T_{0} &  & \mathrm{unperturbed}\, \mathrm{temperature}\, \mathrm{in}\, \mathrm{the}\, \mathrm{zone}\\
329 L_{r0} &  & \mathrm{unperturbed}\, \mathrm{luminosity}\\
330 E_{\mathrm{th}} &  & \mathrm{thermal}\, \mathrm{energy}\, \mathrm{of}\, \mathrm{the}\, \mathrm{zone}
331 \end{eqnarray*}
332
333 \end_inset 
334
335 and with the definitions of the 
336 \emph on 
337 local cooling time
338 \emph default 
339  (see Fig.
340 \protected_separator 
341
342 \begin_inset LatexCommand \ref{FigGam}
343
344 \end_inset 
345
346 )
347 \layout Standard
348
349
350 \begin_inset Formula 
351 \begin{equation}
352 \label{}
353 \tau _{\mathrm{co}}=\frac{E_{\mathrm{th}}}{L_{r0}}\, ,
354 \end{equation}
355
356 \end_inset 
357
358 and the 
359 \emph on 
360 local free-fall time
361 \layout Standard
362
363
364 \begin_inset Formula 
365 \begin{equation}
366 \label{}
367 \tau _{\mathrm{ff}}=\sqrt{\frac{3\pi }{32G}\frac{4\pi r_{0}^{3}}{3M_{\mathrm{r}}}\, ,}
368 \end{equation}
369
370 \end_inset 
371
372 Baker's 
373 \begin_inset Formula \( K \)
374 \end_inset 
375
376  and 
377 \begin_inset Formula \( \sigma _{0} \)
378 \end_inset 
379
380  have the following form:
381 \begin_inset Formula 
382 \begin{eqnarray}
383 \sigma _{0} & = & \frac{\pi }{\sqrt{8}}\frac{1}{\tau _{\mathrm{ff}}}\\
384 K & = & \frac{\sqrt{32}}{\pi }\frac{1}{\delta }\frac{\tau _{\mathrm{ff}}}{\tau _{\mathrm{co}}}\, ;
385 \end{eqnarray}
386
387 \end_inset 
388
389 where 
390 \begin_inset Formula \( E_{\mathrm{th}}\approx m(P_{0}/\rho _{0}) \)
391 \end_inset 
392
393  has been used and
394 \layout Standard
395
396
397 \begin_inset Formula 
398 \begin{equation}
399 \label{}
400 \begin{array}{l}
401 \delta =-\left( \frac{\partial \ln \rho }{\partial \ln T}\right) _{P}\\
402 e=mc^{2}
403 \end{array}
404 \end{equation}
405
406 \end_inset 
407
408 is a thermodynamical quantity which is of order 
409 \begin_inset Formula \( 1 \)
410 \end_inset 
411
412  and equal to 
413 \begin_inset Formula \( 1 \)
414 \end_inset 
415
416  for nonreacting mixtures of classical perfect gases.
417  The physical meaning of 
418 \begin_inset Formula \( \sigma _{0} \)
419 \end_inset 
420
421  and 
422 \begin_inset Formula \( K \)
423 \end_inset 
424
425  is clearly visible in the equations above.
426  
427 \begin_inset Formula \( \sigma _{0} \)
428 \end_inset 
429
430  represents a frequency of the order one per free-fall time.
431  
432 \begin_inset Formula \( K \)
433 \end_inset 
434
435  is proportional to the ratio of the free-fall time and the cooling time.
436  Substituting into Baker's criteria, using thermodynamic identities and
437  definitions of thermodynamic quantities, 
438 \begin_inset Formula 
439 \[
440 \Gamma _{1}=\left( \frac{\partial \ln P}{\partial \ln \rho }\right) _{S}\, ,\: \chi _{\rho }=\left( \frac{\partial \ln P}{\partial \ln \rho }\right) _{T}\, ,\: \kappa _{P}=\left( \frac{\partial \ln \kappa }{\partial \ln P}\right) _{T}\]
441
442 \end_inset 
443
444
445 \layout Standard
446
447
448 \begin_inset Formula 
449 \[
450 \nabla _{\mathrm{ad}}=\left( \frac{\partial \ln T}{\partial \ln P}\right) _{S}\, ,\: \chi _{T}=\left( \frac{\partial \ln P}{\partial \ln T}\right) _{\rho }\, ,\: \kappa _{T}=\left( \frac{\partial \ln \kappa }{\partial \ln P}\right) _{T}\]
451
452 \end_inset 
453
454 one obtains, after some pages of algebra, the conditions for 
455 \emph on 
456 stability
457 \emph default 
458  given below:
459 \layout Standard
460
461
462 \begin_inset Formula 
463 \begin{eqnarray}
464 \frac{\pi ^{2}}{8}\frac{1}{\tau _{\mathrm{ff}}^{2}}(3\Gamma _{1}-4) & > & 0\label{ZSDynSta} \\
465 \frac{\pi ^{2}}{\tau _{\mathrm{co}}\tau _{\mathrm{ff}}^{2}}\Gamma _{1}\nabla _{\mathrm{ad}}\left[ \frac{1-3/4\chi _{\rho }}{\chi _{T}}(\kappa _{T}-4)+\kappa _{P}+1\right]  & > & 0\label{ZSSecSta} \\
466 \frac{\pi ^{2}}{4}\frac{3}{\tau _{\mathrm{co}}\tau _{\mathrm{ff}}^{2}}\Gamma _{1}^{2}\nabla _{\mathrm{ad}}\left[ 4\nabla _{\mathrm{ad}}-(\nabla _{\mathrm{ad}}\kappa _{T}+\kappa _{P})-\frac{4}{3\Gamma _{1}}\right]  & > & 0\label{ZSVibSta} 
467 \end{eqnarray}
468
469 \end_inset 
470
471 For a physical discussion of the stability criteria see Baker (
472 \begin_inset LatexCommand \cite{baker}
473
474 \end_inset 
475
476 ) or Cox (
477 \begin_inset LatexCommand \cite{cox}
478
479 \end_inset 
480
481 ).
482 \layout Standard
483
484 We observe that these criteria for dynamical, secular and vibrational stability,
485  respectively, can be factorized into
486 \layout Enumerate
487
488 a factor containing local timescales only,
489 \layout Enumerate
490
491 a factor containing only constitutive relations and their derivatives.
492 \layout Standard
493
494 The first factors, depending on only timescales, are positive by definition.
495  The signs of the left hand sides of the inequalities
496 \protected_separator 
497 (
498 \begin_inset LatexCommand \ref{ZSDynSta}
499
500 \end_inset 
501
502 ), (
503 \begin_inset LatexCommand \ref{ZSSecSta}
504
505 \end_inset 
506
507 ) and (
508 \begin_inset LatexCommand \ref{ZSVibSta}
509
510 \end_inset 
511
512 ) therefore depend exclusively on the second factors containing the constitutive
513  relations.
514  Since they depend only on state variables, the stability criteria themselves
515  are 
516 \emph on 
517 functions of the thermodynamic state in the local zone
518 \emph default 
519 .
520  The one-zone stability can therefore be determined from a simple equation
521  of state, given for example, as a function of density and temperature.
522  Once the microphysics, i.e.
523  the thermodynamics and opacities (see Table
524 \protected_separator 
525
526 \begin_inset LatexCommand \ref{KapSou}
527
528 \end_inset 
529
530 ), are specified (in practice by specifying a chemical composition) the
531  one-zone stability can be inferred if the thermodynamic state is specified.
532  The zone -- or in other words the layer -- will be stable or unstable in
533  whatever object it is imbedded as long as it satisfies the one-zone-model
534  assumptions.
535  Only the specific growth rates (depending upon the time scales) will be
536  different for layers in different objects.
537 \layout Standard
538
539 \begin_float tab 
540 \layout Caption
541
542 Opacity sources
543 \begin_inset LatexCommand \label{KapSou}
544
545 \end_inset 
546
547
548 \layout Standard
549 \align center \LyXTable
550 multicol4
551 4 2 0 0 -1 -1 -1 -1
552 1 0 0 0
553 1 0 0 0
554 0 0 0 0
555 0 1 0 0
556 2 0 0 
557 2 0 0 
558 0 2 1 0 0 0 0
559 0 2 1 0 0 0 0
560 0 8 1 0 0 0 0
561 0 8 1 0 0 0 0
562 0 2 1 0 0 0 0
563 0 8 1 0 0 0 0
564 0 8 1 0 0 0 0
565 0 8 1 0 0 0 0
566
567 Source
568 \newline 
569 T/[K]
570 \newline 
571 Yorke 1979, Yorke 1980a
572 \newline 
573
574 \begin_inset Formula \( \leq 1700^{\mathrm{a}} \)
575 \end_inset 
576
577
578 \newline 
579 Krügel 1971
580 \newline 
581
582 \begin_inset Formula \( 1700\leq T\leq 5000 \)
583 \end_inset 
584
585  
586 \newline 
587 Cox & Stewart 1969
588 \newline 
589
590 \begin_inset Formula \( 5000\leq  \)
591 \end_inset 
592
593  
594 \layout Standard
595
596
597 \begin_inset Formula \( \mathrm{a} \)
598 \end_inset 
599
600  This is footnote a
601 \end_float 
602 \begin_float wide-tab 
603 \layout Caption
604
605 Regions of secular instability
606 \begin_inset LatexCommand \label{TabSecInst}
607
608 \end_inset 
609
610
611 \layout Standard
612
613
614 \latex latex 
615
616 \backslash 
617 vspace{4cm}
618 \end_float 
619 We will now write down the sign (and therefore stability) determining parts
620  of the left-hand sides of the inequalities (
621 \begin_inset LatexCommand \ref{ZSDynSta}
622
623 \end_inset 
624
625 ), (
626 \begin_inset LatexCommand \ref{ZSSecSta}
627
628 \end_inset 
629
630 ) and (
631 \begin_inset LatexCommand \ref{ZSVibSta}
632
633 \end_inset 
634
635 ) and thereby obtain 
636 \emph on 
637 stability equations of state
638 \emph default 
639 .
640 \layout Standard
641
642 The sign determining part of inequality
643 \protected_separator 
644 (
645 \begin_inset LatexCommand \ref{ZSDynSta}
646
647 \end_inset 
648
649 ) is 
650 \begin_inset Formula \( 3\Gamma _{1}-4 \)
651 \end_inset 
652
653  and it reduces to the criterion for dynamical stability
654 \layout Standard
655
656
657 \begin_inset Formula 
658 \begin{equation}
659 \label{}
660 \Gamma _{1}>\frac{4}{3}
661 \end{equation}
662
663 \end_inset 
664
665 Stability of the thermodynamical equilibrium demands
666 \begin_inset Formula 
667 \begin{equation}
668 \label{}
669 \chi _{\rho }>0,\: \: c_{v}>0\, ,
670 \end{equation}
671
672 \end_inset 
673
674 and
675 \layout Standard
676
677
678 \begin_inset Formula 
679 \begin{equation}
680 \label{}
681 \chi _{T}>0
682 \end{equation}
683
684 \end_inset 
685
686 holds for a wide range of physical situations.
687  With
688 \layout Standard
689
690
691 \begin_inset Formula 
692 \begin{eqnarray}
693 \Gamma _{3}-1=\frac{P}{\rho T}\frac{\chi _{T}}{c_{v}} & > & 0\\
694 \Gamma _{1}=\chi _{\rho }+\chi _{T}(\Gamma _{3}-1) & > & 0\\
695 \nabla _{\mathrm{ad}}=\frac{\Gamma _{3}-1}{\Gamma _{1}} & > & 0
696 \end{eqnarray}
697
698 \end_inset 
699
700 we find the sign determining terms in inequalities
701 \protected_separator 
702 (
703 \begin_inset LatexCommand \ref{ZSSecSta}
704
705 \end_inset 
706
707 ) and (
708 \begin_inset LatexCommand \ref{ZSVibSta}
709
710 \end_inset 
711
712 ) respectively and obtain the following form of the criteria for dynamical,
713  secular and vibrational 
714 \emph on 
715 stability
716 \emph default 
717 , respectively:
718 \layout Standard
719
720
721 \begin_inset Formula 
722 \begin{eqnarray}
723 3\Gamma _{1}-4=:\, S_{\mathrm{dyn}}> & 0 & \label{DynSta} \\
724 \frac{1-3/4\chi _{\rho }}{\chi _{T}}(\kappa _{T}-4)+\kappa _{P}+1=:\, S_{\mathrm{sec}}> & 0 & \label{SecSta} \\
725 4\nabla _{\mathrm{ad}}-(\nabla _{\mathrm{ad}}\kappa _{T}+\kappa _{P}-\frac{4}{3\Gamma _{1}}=:\, S_{\mathrm{vib}}> & 0 & \label{VibSta} 
726 \end{eqnarray}
727
728 \end_inset 
729
730 The constitutive relations are to be evaluated for the unperturbed thermodynamic
731  state (say 
732 \begin_inset Formula \( (\rho _{0},T_{0}) \)
733 \end_inset 
734
735 ) of the zone.
736  We see that the one-zone stability of the layer depends only on the constitutiv
737 e relations 
738 \begin_inset Formula \( \Gamma _{1} \)
739 \end_inset 
740
741
742 \begin_inset Formula \( \nabla _{\mathrm{ad}} \)
743 \end_inset 
744
745
746 \begin_inset Formula \( \chi _{T},\, \chi _{\rho } \)
747 \end_inset 
748
749
750 \begin_inset Formula \( \kappa _{P},\, \kappa _{T} \)
751 \end_inset 
752
753 .
754  These depend only on the unperturbed thermodynamical state of the layer.
755  Therefore the above relations define the one-zone-stability equations of
756  state 
757 \begin_inset Formula \( S_{\mathrm{dyn}},\, S_{\mathrm{sec}} \)
758 \end_inset 
759
760  and 
761 \begin_inset Formula \( S_{\mathrm{vib}} \)
762 \end_inset 
763
764 .
765  See Fig.
766 \protected_separator 
767
768 \begin_inset LatexCommand \ref{FigVibStab}
769
770 \end_inset 
771
772  for a picture of 
773 \begin_inset Formula \( S_{\mathrm{vib}} \)
774 \end_inset 
775
776 .
777  Regions of secular instability are listed in Table
778 \protected_separator 
779
780 \begin_inset LatexCommand \ref{TabSecInst}
781
782 \end_inset 
783
784 .
785 \layout Standard
786
787 \begin_float fig 
788 \layout Standard
789
790
791 \latex latex 
792
793 \backslash 
794 vspace{5cm}
795 \layout Caption
796
797 Vibrational stability equation of state 
798 \begin_inset Formula \( S_{\mathrm{vib}}(\lg e,\lg \rho ) \)
799 \end_inset 
800
801 .
802  
803 \begin_inset Formula \( >0 \)
804 \end_inset 
805
806  means vibrational stability.
807 \begin_inset LatexCommand \label{FigVibStab}
808
809 \end_inset 
810
811
812 \end_float 
813 \layout Section
814
815 Conclusions
816 \layout Enumerate
817
818 The conditions for the stability of static, radiative layers in gas spheres,
819  as described by Baker's (
820 \begin_inset LatexCommand \cite{baker}
821
822 \end_inset 
823
824 ) standard one-zone model, can be expressed as stability equations of state.
825  These stability equations of state depend only on the local thermodynamic
826  state of the layer.
827 \layout Enumerate
828
829 If the constitutive relations -- equations of state and Rosseland mean opacities
830  -- are specified, the stability equations of state can be evaluated without
831  specifying properties of the layer.
832 \layout Enumerate
833
834 For solar composition gas the 
835 \begin_inset Formula \( \kappa  \)
836 \end_inset 
837
838 -mechanism is working in the regions of the ice and dust features in the
839  opacities, the 
840 \begin_inset Formula \( \mathrm{H}_{2} \)
841 \end_inset 
842
843  dissociation and the combined H, first He ionization zone, as indicated
844  by vibrational instability.
845  These regions of instability are much larger in extent and degree of instabilit
846 y than the second He ionization zone that drives the Cepheïd pulsations.
847 \layout Acknowledgement
848
849 Part of this work was supported by the German 
850 \emph on 
851 Deut\SpecialChar \-
852 sche For\SpecialChar \-
853 schungs\SpecialChar \-
854 ge\SpecialChar \-
855 mein\SpecialChar \-
856 schaft, DFG
857 \emph default 
858  project number Ts
859 \protected_separator 
860 17/2--1.
861 \layout Bibliography
862 \bibitem [1966]{baker}
863
864 Baker N., 1966, in: Stellar Evolution, eds.
865 \protected_separator 
866 R.
867  F.
868  Stein, A.
869  G.
870  W.
871  Cameron, Plenum, New York, p.
872 \protected_separator 
873 333
874 \layout Bibliography
875 \bibitem [1988]{balluch}
876
877 Balluch M., 1988, A&A 200, 58
878 \layout Bibliography
879 \bibitem [1980]{cox}
880
881 Cox J.
882  P., 1980, Theory of Stellar Pulsation, Princeton University Press, Princeton,
883  p.
884 \protected_separator 
885 165
886 \layout Bibliography
887 \bibitem [1969]{cox69}
888
889 Cox A.
890  N., Stewart J.
891  N., 1969, Academia Nauk, Scientific Information 15, 1
892 \layout Bibliography
893 \bibitem [1971]{kruegel}
894
895 Krügel E., 1971, Der Rosselandsche Mittelwert bei tiefen Temperaturen, Diplom--Th
896 esis, Univ.
897 \protected_separator 
898  Göttingen
899 \layout Bibliography
900 \bibitem [1980]{mizuno}
901
902 Mizuno H., 1980, Prog.
903  Theor.
904  Phys.
905  64, 544
906 \layout Bibliography
907 \bibitem [1987]{tscarnuter}
908
909 Tscharnuter W.
910  M., 1987, A&A 188, 55
911 \layout Bibliography
912 \bibitem [1989]{wuchterl}
913
914 Wuchterl G., 1989, Zur Entstehung der Gasplaneten.
915  Ku\SpecialChar \-
916 gel\SpecialChar \-
917 sym\SpecialChar \-
918 me\SpecialChar \-
919 tri\SpecialChar \-
920 sche Gas\SpecialChar \-
921 strö\SpecialChar \-
922 mun\SpecialChar \-
923 gen auf Pro\SpecialChar \-
924 to\SpecialChar \-
925 pla\SpecialChar \-
926 ne\SpecialChar \-
927 ten, Dissertation, Univ.
928  Wien
929 \layout Bibliography
930 \bibitem [1979]{yorke79}
931
932 Yorke H.
933  W., 1979, A&A 80, 215
934 \layout Bibliography
935 \bibitem [1980a]{yorke80a}
936
937 Yorke H.
938  W., 1980a, A&A 86, 286
939 \the_end