原恒星演化中由分子外流诱发的“落灰”现象

尘埃生长及其相关动力学在年轻恒星体（YSOs）行星形成的第一阶段中起关键作用。观测已在非常年轻的原行星盘中探测到尘埃生长的迹象。此外，还报道了在距离中心原恒星数十天文单位（AU）处的盘中存在行星形成迹象和缝隙。然而，从理论角度来看，尽管存在由于尘埃快速向内漂移（即所谓的径向漂移屏障）造成的困难，目前尚不清楚行星如何在盘的外部区域形成。在此，基于带有尘埃生长的盘演化的三维磁流体动力学模拟，我们提出了一种由磁场驱动的强大分子外流所诱发的“落灰”现象机制，这可能可以规避径向漂移屏障。我们发现，在盘内部区域生长至 $\sim \cm$ 大小的较大尘埃被盘的外流所裹挟。随后，与气体解耦的大尘埃由于离心力被从外流中抛出，使生长的尘埃在包层中富集，并最终落到盘的外边缘。整个过程类似于火山喷发产生的落灰行为。在落灰现象中，尘埃通过重新吸积到密度较低的盘外边缘而使其 Stokes 数增加。这可能使尘埃颗粒克服径向漂移屏障。因此，落灰现象可以为在盘外部区域形成星子提供关键辅助，从而促成宽轨道行星的形成和缝隙的形成。