原始盘中 coagulation 与 streaming 不稳定性的共存

streaming 不稳定性被视为计划体形成的领导候选人之一，due to its ability to overcome the bouncing and fragmentation barriers。通过该过程形成的致密尘埃团块可能性取决于标准盘中 dimensionless stopping times \sim 0.1 的固体，这通常对应于 1-10 cm 大小的粒子。这意味着 dust coagulation 对于 SI 有效性至关重要。本文采用无分层、剪切盒模拟结合求解 coagulation 方程的矩方程，考察尘埃生长对 SI 的影响。在尘埃丰富的盘中 dust-to-gas 比率 \epsilon\gtrsim 1 时，coagulation 对 SI 影响不大；而在尘埃贫乏的盘中 \epsilon\sim 0.01 时，我们观察到由于 coagulation 效率对尘埃密度的依赖而触发的 coagulation 不稳定性（CI），导致垂直延伸的丝状结构形成。对于 moderate dust-to-gas 比率 \epsilon\sim 0.1 和 St \lesssim 0.1 的情况，我们发现这些丝状结构内发生 SI，其线性增长率显著高于标准 SI。我们称此情形为 coagulation-assist SI。两种不稳定性在此情形下的协同作用导致各向同性湍流和尘埃浓度增加 30-40 倍。随着尘埃继续生长，SI 趋于克服 CI 的影响，以至于非线性饱和阶段类似于纯 SI。我们的结果表明，仅通过增加尘埃尺寸，coagulation 可能促进通过 SI 形成致密团块；尽管其对非线性演化影响不大。