مُقاوَمةُ الانضغاط هي المفتاحُ لفهمِ البنيةِ الداخليّة لتجمّعاتِ الغبار في الأقراصِ الكوكبيّةِ الأوّليّة وما ينشأ عنها من أجسام، مثلَ المذنّباتِ والكويكباتِ في المجموعةِ الشمسيّة. ركّزت أعمالٌ سابقة على نمذجةِ مُقاوَمةِ الانضغاط لتجمّعاتٍ شديدةِ المساميّة ذاتِ معاملاتِ امتلاءِ حجمٍ دون 0.1. ومع ذلك، ما زال فهمٌ مُوحَّدٌ لمُقاوَمةِ الانضغاط عبر نطاقٍ واسعٍ من معاملاتِ امتلاءِ الحجم من المنخفضة (<0.1) إلى العالية (>0.1) غيرَ مُتوافِر. في هذه الورقة، ندرس مُقاوَمةَ الانضغاط لتجمّعاتِ الغبار باستخدام محاكاةِ انضغاطٍ تُنفِّذ تفاعلاتِ الحبيبات وفق نظريّة JKR، ونُقدِّم صياغةً شاملةً لها. أجرينا سلسلةً من المحاكاةِ العدديّةِ مع حدودٍ دوريّةٍ متحرّكة تُحاكي عمليةَ الانضغاط. وتبيّن لنا، بوصفِ ذلك النتيجةَ الرئيسة، أنّ مُقاوَمةَ الانضغاط تزداد صلابةً على نحوٍ حادّ عندما يتجاوزُ معاملُ امتلاءِ الحجم 0.1. وقد نجحنا في بناءِ صيغةٍ مُوحَّدةٍ لمُقاوَمة الانضغاط من خلال احتسابِ تدحرجِ الحبيبات عند معاملاتِ الامتلاءِ المنخفضة، والتراصِّ المُحكَم عند معاملاتِ الامتلاءِ العالية. كما يظهر أنّ آليّاتِ الانضغاط السائدة عند معاملاتِ الامتلاءِ العالية هي الانزلاقُ والالتواء، في حين يهيمن التدحرجُ عند معاملاتِ الامتلاءِ المنخفضة. ونُؤكِّدُ أنّ نتائجَنا تتوافقُ جيّدًا مع الدراساتِ العدديّةِ السابقة. ونقترحُ أنّ صيغتَنا التحليليّة متّسقةٌ أيضًا مع النتائجِ التجريبيّةِ السابقة إذا افترضنا أنّ طاقةَ سطحِ السيليكات تُقدَّر بحوالي \( \simeq 210 \pm 90\,\mathrm{mJ\,m^{-2}} \). ويمكنُ تطبيقُ نتائجِنا على خصائصِ الأجسامِ الصغيرةِ المُتكتِّلة مثلَ المذنّباتِ والكويكباتِ والحَصَى.

الخطوةُ الأولى في تكوينِ الكواكب هي تكتُّلُ حبيباتِ الغبار الدقيقة (تحتَ الميكرونية). وتُعرَف التراكيبُ الناتجة بتجمّعاتِ الغبار (Smirnov1990, Meakin1991, Ossenkopf1993, Dominik1997, Wurm1998, Kempf1999, Blum2000, Krause2004, Paszun2006, Paszun2008, Paszun2009, Wada2007, Wada2008, Wada2009, Wada2013, Suyama2008, Suyama2012, Okuzumi2009dustagg, Geretshauser2010, Geretshauser2011). في المراحلِ الأولى من نموّ الغبار، تتصادمُ تجمّعاتُ الغبار وتلتصق، مُنتِجةً تكتّلاتٍ كُسيريّةً تُعرَف بالتجمّعاتِ العنقوديّة-العنقوديّة القذفيّة (Mukai1992). وتتطوّر هذه التجمّعات لاحقًا لتُنشِئ الكويكبات، وهي اللُّبَناتُ الأساسيّةُ بحجمِ الكيلومتراتِ للكواكب (Okuzumi2012, Kataoka2013L). وهناك سيناريو آخر ينمو فيه الغبارُ إلى حَصَى مدمجةٍ بحجمِ المليمتر، ثم تتراصّ الحَصَى لتشكيلِ الكويكبات عبر بعضِ أشكالِ عدمِ الاستقرار أو عبر التصادمات (Johansen2007, Windmark2012b, Davidsson2016, WahlbergJansson2017, Yang2017, Lorek2018, Fulle2019). في هذا السيناريو، تكون الكويكباتُ أكوامَ حَصَى تختلف بنيتُها الداخليّة عن بنيةِ تجمّعاتِ الغبار التي نتناولُها في هذا العمل.