尘埃颗粒与原行星盘的协同演化

我们提出了原行星盘的一种新演化过程——“尘埃颗粒与原行星盘的协同演化”，该过程由考虑尘埃增长及伴随的磁电阻率变化的尘-气双流体非理想磁流体力学模拟所揭示。我们发现，尘埃增长通过改变气体与磁场之间的耦合显著影响了盘演化。此外，一旦尘埃颗粒充分增长且带电粒子在尘埃颗粒上的吸附可忽略不计，该盘的密度和磁场等物理量便可由特征幂律很好地描述。在此盘结构中，密度的径向分布比忽略尘埃增长的模型更陡，且盘质量更小。我们从非理想磁流体力学的基本方程解析推导出了这些幂律。这些解析幂律仅由可观测物理量（如中心恒星质量与质量吸积率）决定，而不包含难以确定的参数（如黏滞参数 $\alpha$）。因此，我们的模型具有观测可检验性，并且该盘结构有望为原恒星与盘演化的未来研究提供新视角。