Ist dieses Phänomen (Kronenform) bereits untersucht und beschrieben?

Wetzel (1987) beschreibt und versucht den Splash-Prozess einschließlich der Krone zu modellieren. (Es gibt einen Link zum PDF.)

Ein Hinweis darauf findet sich auf S. 208 of Surface Waves and Fluxes, Volume II – Remote Sensing, Herausgeber: Geernaert, GL, Plant, WJ (Hrsg.) . ( Google zeigt Ihnen möglicherweise die Vorschau.)

Kronenbildende Instabilitätsphänomene beim Drop-Splash-Problem, Rouslan Krechetnikov, George M. Homsy, 2009 (Warnung: pdf) :

Mit Hilfe einer Reihe von Experimenten und neuen theoretischen Erkenntnissen konnten wir neue Einblicke in die Natur der Instabilität gewinnen, die für die Kronenstachelbildung verantwortlich ist, sowie in die Besonderheiten der Kronenentwicklung. Insbesondere entdeckten wir, dass es drei Haupttypen von Kronen gibt – axialsymmetrisch, regelmäßig und unregelmäßig – und ihre Auswahl erfolgt in den sehr frühen Stadien der Ejektabildung. Durch Schätzungen der Wachstumsraten und unsere kinematischen Messungen wird festgestellt, dass der Richtmyer-Meshkov-Instabilitätsmechanismus für kurze Zeit eine dominierende Rolle spielt. Die Kronendynamik zeigt auch ein nichttriviales Bifurkationsverhalten, das Frustration und unregelmäßige Kronenphänomene beinhaltet.

Zusätzliche Informationen aus einer unvollständigen Überprüfung von Veröffentlichungen

Dieses Phänomen ist sehr bekannt und findet immer noch Beachtung, wie aus der Anzahl der jüngsten Veröffentlichungen hervorgeht (siehe unten für eine unvollständige Liste).

Es wurde erstmals 1908 von AM Worthington in seinem Werk A study of splashes fotografiert und beschrieben .

Die Dynamik und relevante Physik ist klar und experimentell überprüft. Die wichtigen Elemente wurden identifiziert und verwendet, um die verschiedenen Formen des Phänomens zu klassifizieren. Für eine kurze Berichterstattung siehe diese PSE-Antwort oder dieses Papier, das auch versucht, verschiedene Regime zu identifizieren. Das letzte Papier zeigt, dass die "Kronenform" im Anfangszustand der Kollision gebildet wird und dass in diesem Moment ihre Merkmale bestimmt werden, und weist darauf hin, dass der Ursprung die Richtmyer-Meshkov-Instabilität ist .

Eine spätere Veröffentlichung zeigt, dass das Phänomen mehrere Elemente aufweist, die mit berechneten Werten aus einem Modell übereinstimmen, das auf der Rayleigh-Plateau-Instabilität basiert .

Schließlich habe ich nach einer Suche nach kürzlich veröffentlichten Artikeln, wenn auch unvollständig und unerschöpflich, weder einen Konsens über den Ursprung des Phänomens noch ein theoretisches Modell gefunden, das es erklärt. Nachfolgend finden Sie einige der gefundenen Artikel:

Entstehung von Auswurfmaterial im Wasserstoßproblem
Krechetnikov, R. 2014 Physics of Fluids

Numerische Analyse des Tröpfchenaufpralls auf einen Flüssigkeitsfilm
Shetabivash, H., Ommi, F., Heidarinejad, G. 2014 Physics of Fluids

Turbulentes Mischen, angetrieben durch sphärische Implosionen. Teil 1. Strömungsbeschreibung und Mischschichtwachstum
Lombardini, M., Pullin, DI, Meiron, DI 2014 Journal of Fluid Mechanics

Stabilität auf zeitabhängigen Domänen
Knobloch, E., Krechetnikov, R. 2014 Journal of Nonlinear Science

Spritzwelle und Kronenbruch nach Aufprall einer Scheibe auf eine Flüssigkeitsoberfläche
Peters, IR, Van Der Meer, D., Gordillo, JM 2013 Journal of Fluid Mechanics

Es scheint ein Effekt der Wechselwirkung zwischen der Flüssigkeit und dem sie umgebenden Gas zu sein, obwohl der Mechanismus nicht verstanden wird. Sie können hier Videos von Tröpfchen sehen, die bei atmosphärischem Druck und niedrigem Druck in Zeitlupe fallen. Bei Unterdruck verschwindet die Krone vollständig. Die Autoren der Studie behaupten

Der Mechanismus, durch den das Gas das Spritzen beeinflusst, ist noch unbekannt . Kürzlich haben wir Hochgeschwindigkeits-Interferenzbildgebung verwendet, um die Luft unter allen Regionen eines sich ausbreitenden viskosen Tropfens zu messen. Obwohl beim Aufprall eine anfängliche Luftblase erzeugt wird, bleibt keine nennenswerte Luftschicht bestehen, bis ein Spritzer erzeugt wird. Dies deutet darauf hin, dass das Spritzen in unserem experimentell zugänglichen Viskositätsbereich am Rand des Tropfens ausgelöst wird, wenn er in das umgebende Gas eindringt – und nicht durch Luft, die beim Aufprall unter dem Tropfen eingeschlossen ist.

Dieses Phänomen scheint mit der sechseckigen Aurora des Saturn (Sturm, ?) Nytimes Video , Youtube , zusammenzuhängen

Wenn sich die Kugel der Oberfläche nähert, wird die Luft komprimiert und es tritt ein schneller radialer Austritt auf, weshalb der Effekt ohne Atmosphäre nicht vorhanden ist (wie auf dem Video der Antwort von Bardamu zu sehen ist).

Erklärung zu nytimes

In Laborexperimenten mit rotierenden Flüssigkeiten konnten sie die sechsseitige Form reproduzieren, was die Gewissheit gab, dass auf Saturn nichts Übernatürliches vor sich geht.

Wissenschaftler auf der Erde haben darüber nachgedacht, was dazu führt, dass der Wirbel eine so unnatürlich aussehende Form annimmt.

Im Jahr 2010 wiesen Ana Aguiar von der Universität Lissabon und Kollegen darauf hin, dass die Position des Sechsecks auf dem Saturn dem Breitengrad eines schmalen und sehr schnellen Jetstreams entsprach . Sie schlugen vor, dass die Reibung mit der sich langsamer bewegenden Atmosphäre auf beiden Seiten des Jetstreams Wirbel erzeugen würde, Mini-Hurrikane, die den Jetstream bei seiner Umrundung des Planeten nach Norden und Süden treiben würden, was zu einer Wellenform führen würde.

Eine ganz aktuelle Studie "Origin and dynamics of vortex rings in drop splashing" (Nature Jul/2015) zeigt detailliert die Entstehung der Wirbel, jedoch mit Hinweis auf die Krone.

Um die Ähnlichkeit des Kroneneffekts und des Saturn-Sechsecks zu zeigen, ziehe ich eine aus dem in der Frage verlinkten Video und aus .