非理想磁流体力学能否解决磁制动灾难？
太阳与恒星天体物理
2016-02-03 v2
摘要
我们研究了分子云核中的低电离分数能否解决“磁制动灾难”，即磁场阻止年轻恒星周围星周盘的形成。我们进行了三维平滑粒子非理想磁流体力学（MHD）模拟，模拟一个太阳质量分子云核的引力坍缩，结合了双极扩散、欧姆电阻和霍尔效应的影响，并假设 0.1 微米尘埃进行电离化学的自洽计算。当仅包含双极扩散或欧姆电阻时，在强磁场下不会形成盘，类似于使用理想 MHD 的情况。包含霍尔效应时，盘的形成取决于磁场相对于气体云自转矢量的方向。当矢量对齐时，发生强磁制动且不形成盘。当矢量反对齐时，即使存在强磁场，在所有三个非理想项均存在时可形成半径 13 AU 的盘；仅存在霍尔效应时可形成半径 38 AU 的盘；两种情况下，在第一个流体静力核周围形成反向自转包层。对于较弱的反对齐场，霍尔效应产生与无磁场时相当的大质量盘，表明通过引力不稳定性形成的行星可能依赖于前驱分子云核中磁场的符号。
引用
@article{arxiv.1512.01597,
title = {Can non-ideal magnetohydrodynamics solve the magnetic braking catastrophe?},
author = {James Wurster and Daniel J. Price and Matthew R. Bate},
journal= {arXiv preprint arXiv:1512.01597},
year = {2016}
}
备注
Accepted by MNRAS. Many figures have been slightly modified from the previous version. 26 pages, 22 figures