]> git.lyx.org Git - lyx.git/blob - lib/examples/aa_sample.lyx
fix layouts in gbrief2 example
[lyx.git] / lib / examples / aa_sample.lyx
1 #LyX 1.3 created this file. For more info see http://www.lyx.org/
2 \lyxformat 221
3 \textclass aa
4 \begin_preamble
5 \usepackage{graphicx}
6 %
7 \end_preamble
8 \language english
9 \inputencoding auto
10 \fontscheme default
11 \graphics default
12 \paperfontsize default
13 \spacing single
14 \papersize Default
15 \paperpackage a4
16 \use_geometry 0
17 \use_amsmath 0
18 \use_natbib 0
19 \use_numerical_citations 0
20 \paperorientation portrait
21 \secnumdepth 3
22 \tocdepth 3
23 \paragraph_separation indent
24 \defskip medskip
25 \quotes_language english
26 \quotes_times 2
27 \papercolumns 2
28 \papersides 2
29 \paperpagestyle default
30
31 \layout Title
32
33 Hydrodynamics of giant planet formation
34 \layout Subtitle
35
36 I.
37  Overviewing the 
38 \begin_inset Formula \( \kappa  \)
39 \end_inset 
40
41 -mechanism
42 \layout Author
43
44 G.
45  Wuchterl 
46 \begin_inset ERT
47 status Collapsed
48
49 \layout Standard
50
51 \backslash 
52 inst{1} 
53 \backslash 
54 and
55 \newline 
56           
57 \end_inset 
58
59 C.
60  Ptolemy
61 \begin_inset ERT
62 status Collapsed
63
64 \layout Standard
65
66 \backslash 
67 inst{2}
68 \backslash 
69 fnmsep
70 \end_inset 
71
72
73 \begin_inset Foot
74 collapsed true
75
76 \layout Standard
77
78 Just to show the usage of the elements in the author field
79 \end_inset 
80
81
82  
83 \layout Offprint
84
85 G.
86  Wuchterl
87 \layout Address
88
89 Institute for Astronomy (IfA), University of Vienna, T\i \"{u}
90 rkenschanzstrasse
91  17, A-1180 Vienna
92 \newline 
93
94 \begin_inset ERT
95 status Collapsed
96
97 \layout Standard
98
99 \backslash 
100 email{wuchterl@amok.ast.univie.ac.at} 
101 \backslash 
102 and
103 \newline 
104
105 \end_inset 
106
107 University of Alexandria, Department of Geography, ...
108 \newline 
109
110 \begin_inset ERT
111 status Collapsed
112
113 \layout Standard
114
115 \backslash 
116 email{c.ptolemy@hipparch.uheaven.space}
117 \end_inset 
118
119  
120 \begin_inset Foot
121 collapsed true
122
123 \layout Standard
124
125 The university of heaven temporarily does not accept e-mails
126 \end_inset 
127
128
129  
130 \layout Date
131
132 Received September 15, 1996; accepted March 16, 1997
133 \layout Abstract
134
135 To investigate the physical nature of the `nuc\SpecialChar \-
136 leated instability' of proto
137  giant planets (Mizuno 
138 \begin_inset LatexCommand \cite{mizuno}
139
140 \end_inset 
141
142 ), the stability of layers in static, radiative gas spheres is analysed
143  on the basis of Baker's 
144 \begin_inset LatexCommand \cite{baker}
145
146 \end_inset 
147
148  standard one-zone model.
149  It is shown that stability depends only upon the equations of state, the
150  opacities and the local thermodynamic state in the layer.
151  Stability and instability can therefore be expressed in the form of stability
152  equations of state which are universal for a given composition.
153  The stability equations of state are calculated for solar composition and
154  are displayed in the domain 
155 \begin_inset Formula \( -14\leq \lg \rho /[\mathrm{g}\, \mathrm{cm}^{-3}]\leq 0 \)
156 \end_inset 
157
158
159 \begin_inset Formula \( 8.8\leq \lg e/[\mathrm{erg}\, \mathrm{g}^{-1}]\leq 17.7 \)
160 \end_inset 
161
162 .
163  These displays may be used to determine the one-zone stability of layers
164  in stellar or planetary structure models by directly reading off the value
165  of the stability equations for the thermodynamic state of these layers,
166  specified by state quantities as density 
167 \begin_inset Formula \( \rho  \)
168 \end_inset 
169
170 , temperature 
171 \begin_inset Formula \( T \)
172 \end_inset 
173
174  or specific internal energy 
175 \begin_inset Formula \( e \)
176 \end_inset 
177
178 .
179  Regions of instability in the 
180 \begin_inset Formula \( (\rho ,e) \)
181 \end_inset 
182
183 -plane are described and related to the underlying microphysical processes.
184  Vibrational instability is found to be a common phenomenon at temperatures
185  lower than the second He ionisation zone.
186  The 
187 \begin_inset Formula \( \kappa  \)
188 \end_inset 
189
190 -mechanism is widespread under `cool' conditions.
191 \begin_inset ERT
192 status Collapsed
193
194 \layout Standard
195
196 \newline 
197
198 \backslash 
199 keywords{giant planet formation -- 
200 \backslash 
201 (
202 \backslash 
203 kappa
204 \backslash 
205 )-mechanism -- stability of gas spheres }
206 \end_inset 
207
208  
209 \layout Section
210
211 Introduction
212 \layout Standard
213
214 In the 
215 \emph on 
216 nucleated instability
217 \begin_inset ERT
218 status Collapsed
219
220 \layout Standard
221
222 \backslash 
223 /{}
224 \end_inset 
225
226
227 \emph default 
228  (also called core instability) hypothesis of giant planet formation, a
229  critical mass for static core envelope protoplanets has been found.
230  Mizuno (
231 \begin_inset LatexCommand \cite{mizuno}
232
233 \end_inset 
234
235 ) determined the critical mass of the core to be about 
236 \begin_inset Formula \( 12\, M_{\oplus } \)
237 \end_inset 
238
239  (
240 \begin_inset Formula \( M_{\oplus }=5.975\, 10^{27}\, \mathrm{g} \)
241 \end_inset 
242
243  is the Earth mass), which is independent of the outer boundary conditions
244  and therefore independent of the location in the solar nebula.
245  This critical value for the core mass corresponds closely to the cores
246  of today's giant planets.
247 \layout Standard
248
249 Although no hydrodynamical study has been available many workers conjectured
250  that a collapse or rapid contraction will ensue after accumulating the
251  critical mass.
252  The main motivation for this article is to investigate the stability of
253  the static envelope at the critical mass.
254  With this aim the local, linear stability of static radiative gas spheres
255  is investigated on the basis of Baker's (
256 \begin_inset LatexCommand \cite{baker}
257
258 \end_inset 
259
260 ) standard one-zone model.
261 \layout Standard
262
263 Phenomena similar to the ones described above for giant planet formation
264  have been found in hydrodynamical models concerning star formation where
265  protostellar cores explode (Tscharnuter 
266 \begin_inset LatexCommand \cite{tscharnuter}
267
268 \end_inset 
269
270 , Balluch 
271 \begin_inset LatexCommand \cite{balluch}
272
273 \end_inset 
274
275 ), whereas earlier studies found quasi-steady collapse flows.
276  The similarities in the (micro)physics, i.e., constitutive relations of protostel
277 lar cores and protogiant planets serve as a further motivation for this
278  study.
279 \layout Section
280
281 Baker's standard one-zone model
282 \layout Standard
283
284 \begin_inset Float figure
285 wide true
286 collapsed false
287
288 \layout Caption
289
290 Adiabatic exponent 
291 \begin_inset Formula \( \Gamma _{1} \)
292 \end_inset 
293
294 .
295  
296 \begin_inset Formula \( \Gamma _{1} \)
297 \end_inset 
298
299  is plotted as a function of 
300 \begin_inset Formula \( \lg  \)
301 \end_inset 
302
303  internal energy 
304 \begin_inset Formula \( [\mathrm{erg}\, \mathrm{g}^{-1}] \)
305 \end_inset 
306
307  and 
308 \begin_inset Formula \( \lg  \)
309 \end_inset 
310
311  density 
312 \begin_inset Formula \( [\mathrm{g}\, \mathrm{cm}^{-3}] \)
313 \end_inset 
314
315
316 \layout Standard
317
318
319 \begin_inset LatexCommand \label{FigGam}
320
321 \end_inset 
322
323
324 \end_inset 
325
326  In this section the one-zone model of Baker (
327 \begin_inset LatexCommand \cite{baker}
328
329 \end_inset 
330
331 ), originally used to study the Cephe\i \"{\i}
332 d pulsation mechanism, will be briefly
333  reviewed.
334  The resulting stability criteria will be rewritten in terms of local state
335  variables, local timescales and constitutive relations.
336 \layout Standard
337
338 Baker (
339 \begin_inset LatexCommand \cite{baker}
340
341 \end_inset 
342
343 ) investigates the stability of thin layers in self-gravitating, spherical
344  gas clouds with the following properties: 
345 \layout Itemize
346
347 hydrostatic equilibrium, 
348 \layout Itemize
349
350 thermal equilibrium, 
351 \layout Itemize
352
353 energy transport by grey radiation diffusion.
354  
355 \layout Standard
356 \noindent 
357 For the one-zone-model Baker obtains necessary conditions for dynamical,
358  secular and vibrational (or pulsational) stability (Eqs.
359 \begin_inset ERT
360 status Collapsed
361
362 \layout Standard
363
364 \backslash 
365  
366 \end_inset 
367
368 (34a,
369 \begin_inset ERT
370 status Collapsed
371
372 \layout Standard
373
374 \backslash 
375 ,
376 \end_inset 
377
378 b,
379 \begin_inset ERT
380 status Collapsed
381
382 \layout Standard
383
384 \backslash 
385 ,
386 \end_inset 
387
388 c) in Baker 
389 \begin_inset LatexCommand \cite{baker}
390
391 \end_inset 
392
393 ).
394  Using Baker's notation:
395 \layout Standard
396 \align left 
397
398 \begin_inset Formula \begin{eqnarray*}
399 M_{r} &  & \textrm{mass internal to the radius }r\\
400 m &  & \textrm{mass of the zone}\\
401 r_{0} &  & \textrm{unperturbed zone radius}\\
402 \rho _{0} &  & \textrm{unperturbed density in the zone}\\
403 T_{0} &  & \textrm{unperturbed temperature in the zone}\\
404 L_{r0} &  & \textrm{unperturbed luminosity}\\
405 E_{\textrm{th}} &  & \textrm{thermal energy of the zone}
406 \end{eqnarray*}
407
408 \end_inset 
409
410  
411 \layout Standard
412 \noindent 
413 and with the definitions of the 
414 \emph on 
415 local cooling time
416 \begin_inset ERT
417 status Collapsed
418
419 \layout Standard
420
421 \backslash 
422 /{}
423 \end_inset 
424
425
426 \emph default 
427  (see Fig.\SpecialChar ~
428
429 \begin_inset LatexCommand \ref{FigGam}
430
431 \end_inset 
432
433
434 \begin_inset Formula \begin{equation}
435 \tau _{\mathrm{co}}=\frac{E_{\mathrm{th}}}{L_{r0}}\, ,
436 \end{equation}
437
438 \end_inset 
439
440  and the 
441 \emph on 
442 local free-fall time
443 \emph default 
444
445 \begin_inset Formula \begin{equation}
446 \tau _{\mathrm{ff}}=\sqrt{\frac{3\pi }{32G}\frac{4\pi r_{0}^{3}}{3M_{\mathrm{r}}}}\, ,
447 \end{equation}
448
449 \end_inset 
450
451  Baker's 
452 \begin_inset Formula \( K \)
453 \end_inset 
454
455  and 
456 \begin_inset Formula \( \sigma _{0} \)
457 \end_inset 
458
459  have the following form: 
460 \begin_inset Formula \begin{eqnarray}
461 \sigma _{0} & = & \frac{\pi }{\sqrt{8}}\frac{1}{\tau _{\mathrm{ff}}}\\
462 K & = & \frac{\sqrt{32}}{\pi }\frac{1}{\delta }\frac{\tau _{\mathrm{ff}}}{\tau _{\mathrm{co}}}\, ;
463 \end{eqnarray}
464
465 \end_inset 
466
467  where 
468 \begin_inset Formula \( E_{\mathrm{th}}\approx m(P_{0}/{\rho _{0}}) \)
469 \end_inset 
470
471  has been used and 
472 \begin_inset Formula \begin{equation}
473 \begin{array}{l}
474 \delta =-\left( \frac{\partial \ln \rho }{\partial \ln T}\right) _{P}\\
475 e=mc^{2}
476 \end{array}
477 \end{equation}
478
479 \end_inset 
480
481  is a thermodynamical quantity which is of order 
482 \begin_inset Formula \( 1 \)
483 \end_inset 
484
485  and equal to 
486 \begin_inset Formula \( 1 \)
487 \end_inset 
488
489  for nonreacting mixtures of classical perfect gases.
490  The physical meaning of 
491 \begin_inset Formula \( \sigma _{0} \)
492 \end_inset 
493
494  and 
495 \begin_inset Formula \( K \)
496 \end_inset 
497
498  is clearly visible in the equations above.
499  
500 \begin_inset Formula \( \sigma _{0} \)
501 \end_inset 
502
503  represents a frequency of the order one per free-fall time.
504  
505 \begin_inset Formula \( K \)
506 \end_inset 
507
508  is proportional to the ratio of the free-fall time and the cooling time.
509  Substituting into Baker's criteria, using thermodynamic identities and
510  definitions of thermodynamic quantities, 
511 \begin_inset Formula \[
512 \Gamma _{1}=\left( \frac{\partial \ln P}{\partial \ln \rho }\right) _{S}\, ,\; \chi ^{}_{\rho }=\left( \frac{\partial \ln P}{\partial \ln \rho }\right) _{T}\, ,\; \kappa ^{}_{P}=\left( \frac{\partial \ln \kappa }{\partial \ln P}\right) _{T}\]
513
514 \end_inset 
515
516
517 \begin_inset Formula \[
518 \nabla _{\mathrm{ad}}=\left( \frac{\partial \ln T}{\partial \ln P}\right) _{S}\, ,\; \chi ^{}_{T}=\left( \frac{\partial \ln P}{\partial \ln T}\right) _{\rho }\, ,\; \kappa ^{}_{T}=\left( \frac{\partial \ln \kappa }{\partial \ln T}\right) _{T}\]
519
520 \end_inset 
521
522  one obtains, after some pages of algebra, the conditions for 
523 \emph on 
524 stability
525 \begin_inset ERT
526 status Collapsed
527
528 \layout Standard
529
530 \backslash 
531 /{}
532 \end_inset 
533
534
535 \emph default 
536  given below: 
537 \begin_inset Formula \begin{eqnarray}
538 \frac{\pi ^{2}}{8}\frac{1}{\tau _{\mathrm{ff}}^{2}}(3\Gamma _{1}-4) & > & 0\label{ZSDynSta} \\
539 \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} \\
540 \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} 
541 \end{eqnarray}
542
543 \end_inset 
544
545  For a physical discussion of the stability criteria see Baker (
546 \begin_inset LatexCommand \cite{baker}
547
548 \end_inset 
549
550 ) or Cox (
551 \begin_inset LatexCommand \cite{cox}
552
553 \end_inset 
554
555 ).
556 \layout Standard
557
558 We observe that these criteria for dynamical, secular and vibrational stability,
559  respectively, can be factorized into 
560 \layout Enumerate
561
562 a factor containing local timescales only, 
563 \layout Enumerate
564
565 a factor containing only constitutive relations and their derivatives.
566  
567 \layout Standard
568
569 The first factors, depending on only timescales, are positive by definition.
570  The signs of the left hand sides of the inequalities\SpecialChar ~
571 (
572 \begin_inset LatexCommand \ref{ZSDynSta}
573
574 \end_inset 
575
576 ), (
577 \begin_inset LatexCommand \ref{ZSSecSta}
578
579 \end_inset 
580
581 ) and (
582 \begin_inset LatexCommand \ref{ZSVibSta}
583
584 \end_inset 
585
586 ) therefore depend exclusively on the second factors containing the constitutive
587  relations.
588  Since they depend only on state variables, the stability criteria themselves
589  are 
590 \emph on 
591  functions of the thermodynamic state in the local zone
592 \emph default 
593 .
594  The one-zone stability can therefore be determined from a simple equation
595  of state, given for example, as a function of density and temperature.
596  Once the microphysics, i.e.
597 \begin_inset ERT
598 status Collapsed
599
600 \layout Standard
601
602 \backslash 
603  
604 \end_inset 
605
606 the thermodynamics and opacities (see Table\SpecialChar ~
607
608 \begin_inset LatexCommand \ref{KapSou}
609
610 \end_inset 
611
612 ), are specified (in practice by specifying a chemical composition) the
613  one-zone stability can be inferred if the thermodynamic state is specified.
614  The zone -- or in other words the layer -- will be stable or unstable in
615  whatever object it is imbedded as long as it satisfies the one-zone-model
616  assumptions.
617  Only the specific growth rates (depending upon the time scales) will be
618  different for layers in different objects.
619 \layout Standard
620
621 \begin_inset Float table
622 wide false
623 collapsed false
624
625 \layout Caption
626
627
628 \begin_inset LatexCommand \label{KapSou}
629
630 \end_inset 
631
632 Opacity sources
633 \layout Standard
634
635
636 \begin_inset  Tabular
637 <lyxtabular version="3" rows="4" columns="2">
638 <features>
639 <column alignment="left" valignment="top" width="0pt">
640 <column alignment="left" valignment="top" width="0pt">
641 <row topline="true">
642 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
643 \begin_inset Text
644
645 \layout Standard
646
647 Source
648 \end_inset 
649 </cell>
650 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
651 \begin_inset Text
652
653 \layout Standard
654
655
656 \begin_inset Formula \( T/[\textrm{K}] \)
657 \end_inset 
658
659
660 \end_inset 
661 </cell>
662 </row>
663 <row topline="true">
664 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
665 \begin_inset Text
666
667 \layout Standard
668
669 Yorke 1979, Yorke 1980a
670 \end_inset 
671 </cell>
672 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
673 \begin_inset Text
674
675 \layout Standard
676
677
678 \begin_inset Formula \( \leq 1700^{\textrm{a}} \)
679 \end_inset 
680
681
682 \end_inset 
683 </cell>
684 </row>
685 <row>
686 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
687 \begin_inset Text
688
689 \layout Standard
690
691 Krügel 1971
692 \end_inset 
693 </cell>
694 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
695 \begin_inset Text
696
697 \layout Standard
698
699
700 \begin_inset Formula \( 1700\leq T\leq 5000 \)
701 \end_inset 
702
703  
704 \end_inset 
705 </cell>
706 </row>
707 <row bottomline="true">
708 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
709 \begin_inset Text
710
711 \layout Standard
712
713 Cox & Stewart 1969
714 \end_inset 
715 </cell>
716 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
717 \begin_inset Text
718
719 \layout Standard
720
721
722 \begin_inset Formula \( 5000\leq  \)
723 \end_inset 
724
725
726 \end_inset 
727 </cell>
728 </row>
729 </lyxtabular>
730
731 \end_inset 
732
733
734 \layout Standard
735
736
737 \begin_inset Formula \( ^{\textrm{a}} \)
738 \end_inset 
739
740 This is footnote a
741 \end_inset 
742
743  We will now write down the sign (and therefore stability) determining parts
744  of the left-hand sides of the inequalities (
745 \begin_inset LatexCommand \ref{ZSDynSta}
746
747 \end_inset 
748
749 ), (
750 \begin_inset LatexCommand \ref{ZSSecSta}
751
752 \end_inset 
753
754 ) and (
755 \begin_inset LatexCommand \ref{ZSVibSta}
756
757 \end_inset 
758
759 ) and thereby obtain 
760 \emph on 
761 stability equations of state
762 \emph default 
763 .
764 \layout Standard
765
766 The sign determining part of inequality\SpecialChar ~
767 (
768 \begin_inset LatexCommand \ref{ZSDynSta}
769
770 \end_inset 
771
772 ) is 
773 \begin_inset Formula \( 3\Gamma _{1}-4 \)
774 \end_inset 
775
776  and it reduces to the criterion for dynamical stability 
777 \begin_inset Formula \begin{equation}
778 \Gamma _{1}>\frac{4}{3}\, \cdot 
779 \end{equation}
780
781 \end_inset 
782
783  Stability of the thermodynamical equilibrium demands 
784 \begin_inset Formula \begin{equation}
785 \chi ^{}_{\rho }>0,\; \; c_{v}>0\, ,
786 \end{equation}
787
788 \end_inset 
789
790  and 
791 \begin_inset Formula \begin{equation}
792 \chi ^{}_{T}>0
793 \end{equation}
794
795 \end_inset 
796
797  holds for a wide range of physical situations.
798  With 
799 \begin_inset Formula \begin{eqnarray}
800 \Gamma _{3}-1=\frac{P}{\rho T}\frac{\chi ^{}_{T}}{c_{v}} & > & 0\\
801 \Gamma _{1}=\chi _{\rho }^{}+\chi _{T}^{}(\Gamma _{3}-1) & > & 0\\
802 \nabla _{\mathrm{ad}}=\frac{\Gamma _{3}-1}{\Gamma _{1}} & > & 0
803 \end{eqnarray}
804
805 \end_inset 
806
807  we find the sign determining terms in inequalities\SpecialChar ~
808 (
809 \begin_inset LatexCommand \ref{ZSSecSta}
810
811 \end_inset 
812
813 ) and (
814 \begin_inset LatexCommand \ref{ZSVibSta}
815
816 \end_inset 
817
818 ) respectively and obtain the following form of the criteria for dynamical,
819  secular and vibrational 
820 \emph on 
821 stability
822 \emph default 
823 , respectively: 
824 \begin_inset Formula \begin{eqnarray}
825 3\Gamma _{1}-4=:S_{\mathrm{dyn}}> & 0 & \label{DynSta} \\
826 \frac{1-3/4\chi ^{}_{\rho }}{\chi ^{}_{T}}(\kappa ^{}_{T}-4)+\kappa ^{}_{P}+1=:S_{\mathrm{sec}}> & 0 & \label{SecSta} \\
827 4\nabla _{\mathrm{ad}}-(\nabla _{\mathrm{ad}}\kappa ^{}_{T}+\kappa ^{}_{P})-\frac{4}{3\Gamma _{1}}=:S_{\mathrm{vib}}> & 0\, . & \label{VibSta} 
828 \end{eqnarray}
829
830 \end_inset 
831
832  The constitutive relations are to be evaluated for the unperturbed thermodynami
833 c state (say 
834 \begin_inset Formula \( (\rho _{0},T_{0}) \)
835 \end_inset 
836
837 ) of the zone.
838  We see that the one-zone stability of the layer depends only on the constitutiv
839 e relations 
840 \begin_inset Formula \( \Gamma _{1} \)
841 \end_inset 
842
843
844 \begin_inset Formula \( \nabla _{\mathrm{ad}} \)
845 \end_inset 
846
847
848 \begin_inset Formula \( \chi _{T}^{},\, \chi _{\rho }^{} \)
849 \end_inset 
850
851
852 \begin_inset Formula \( \kappa _{P}^{},\, \kappa _{T}^{} \)
853 \end_inset 
854
855 .
856  These depend only on the unperturbed thermodynamical state of the layer.
857  Therefore the above relations define the one-zone-stability equations of
858  state 
859 \begin_inset Formula \( S_{\mathrm{dyn}},\, S_{\mathrm{sec}} \)
860 \end_inset 
861
862  and 
863 \begin_inset Formula \( S_{\mathrm{vib}} \)
864 \end_inset 
865
866 .
867  See Fig.\SpecialChar ~
868
869 \begin_inset LatexCommand \ref{FigVibStab}
870
871 \end_inset 
872
873  for a picture of 
874 \begin_inset Formula \( S_{\mathrm{vib}} \)
875 \end_inset 
876
877 .
878  Regions of secular instability are listed in Table\SpecialChar ~
879 1.
880 \layout Standard
881
882 \begin_inset Float figure
883 wide false
884 collapsed false
885
886 \layout Caption
887
888 Vibrational stability equation of state 
889 \begin_inset Formula \( S_{\mathrm{vib}}(\lg e,\lg \rho ) \)
890 \end_inset 
891
892 .
893  
894 \begin_inset Formula \( >0 \)
895 \end_inset 
896
897  means vibrational stability 
898 \layout Standard
899
900
901 \begin_inset LatexCommand \label{FigVibStab}
902
903 \end_inset 
904
905
906 \end_inset 
907
908 \layout Section
909
910 Conclusions
911 \layout Enumerate
912
913 The conditions for the stability of static, radiative layers in gas spheres,
914  as described by Baker's (
915 \begin_inset LatexCommand \cite{baker}
916
917 \end_inset 
918
919 ) standard one-zone model, can be expressed as stability equations of state.
920  These stability equations of state depend only on the local thermodynamic
921  state of the layer.
922  
923 \layout Enumerate
924
925 If the constitutive relations -- equations of state and Rosseland mean opacities
926  -- are specified, the stability equations of state can be evaluated without
927  specifying properties of the layer.
928  
929 \layout Enumerate
930
931 For solar composition gas the 
932 \begin_inset Formula \( \kappa  \)
933 \end_inset 
934
935 -mechanism is working in the regions of the ice and dust features in the
936  opacities, the 
937 \begin_inset Formula \( \mathrm{H}_{2} \)
938 \end_inset 
939
940  dissociation and the combined H, first He ionization zone, as indicated
941  by vibrational instability.
942  These regions of instability are much larger in extent and degree of instabilit
943 y than the second He ionization zone that drives the Cephe\i \"{\i}
944 d pulsations.
945  
946 \layout Acknowledgement
947
948 Part of this work was supported by the German 
949 \emph on 
950 Deut\SpecialChar \-
951 sche For\SpecialChar \-
952 schungs\SpecialChar \-
953 ge\SpecialChar \-
954 mein\SpecialChar \-
955 schaft, DFG
956 \begin_inset ERT
957 status Collapsed
958
959 \layout Standard
960
961 \backslash 
962 /{}
963 \end_inset 
964
965
966 \emph default 
967  project number Ts\SpecialChar ~
968 17/2--1.
969  
970 \layout Bibliography
971 \bibitem [1966]{baker}
972
973  Baker, N.
974  1966, in Stellar Evolution, ed.
975 \begin_inset ERT
976 status Collapsed
977
978 \layout Standard
979
980 \backslash 
981  
982 \end_inset 
983
984 R.
985  F.
986  Stein,& A.
987  G.
988  W.
989  Cameron (Plenum, New York) 333
990 \layout Bibliography
991 \bibitem [1988]{balluch}
992
993  Balluch, M.
994  1988, A&A, 200, 58
995 \layout Bibliography
996 \bibitem [1980]{cox}
997
998  Cox, J.
999  P.
1000  1980, Theory of Stellar Pulsation (Princeton University Press, Princeton)
1001  165
1002 \layout Bibliography
1003 \bibitem [1969]{cox69}
1004
1005  Cox, A.
1006  N.,& Stewart, J.
1007  N.
1008  1969, Academia Nauk, Scientific Information 15, 1
1009 \layout Bibliography
1010 \bibitem [1980]{mizuno}
1011
1012  Mizuno H.
1013  1980, Prog.
1014  Theor.
1015  Phys., 64, 544 
1016 \layout Bibliography
1017 \bibitem [1987]{tscharnuter}
1018
1019  Tscharnuter W.
1020  M.
1021  1987, A&A, 188, 55 
1022 \layout Bibliography
1023 \bibitem [1992]{terlevich}
1024
1025  Terlevich, R.
1026  1992, in ASP Conf.
1027  Ser.
1028  31, Relationships between Active Galactic Nuclei and Starburst Galaxies,
1029  ed.
1030  A.
1031  V.
1032  Filippenko, 13
1033 \layout Bibliography
1034 \bibitem [1980a]{yorke80a}
1035
1036  Yorke, H.
1037  W.
1038  1980a, A&A, 86, 286
1039 \layout Bibliography
1040 \bibitem [1997]{zheng}
1041
1042 Zheng, W., Davidsen, A.
1043  F., Tytler, D.
1044  & Kriss, G.
1045  A.
1046  1997, preprint 
1047 \the_end