原行星盘死区中固体的扩散与聚集

流不稳定性（streaming instability）是驱动原行星盘中星子形成的一种有前景的机制。为触发该过程，有人认为固体向中平面的沉积需要高效，因此需要宁静的气体环境。通常认为由非理想磁流体力学（MHD）效应产生的死区或盘风结构满足这一要求。然而，模拟表明死区的中平面并非完全宁静。为检验此种环境下固体的聚集情况，我们使用局部剪切盒近似来模拟包含欧姆死区且考虑气体与固体间相互拖曳力的粒子-气体系统。我们系统地比较了理想或非理想 MHD、有或无粒子对气体的反作用拖曳力、以及不同固体丰度下系统的演化。与先前死区动力学研究类似，我们发现无量纲停止时间 $\tau_s=0.1$ 的粒子其沉积程度并不比理想磁旋转湍流中的粒子更显著，导致垂直标高比层流盘中大一个数量级。与“这应抑制星子形成”的预期相反，我们仍发现当固体丰度接近层流环境的临界值时，死区中仍发生强烈的固体团块化。这可由中平面附近粒子较弱的径向扩散解释。结果表明，粒子向中平面的沉积并非流不稳定性形成星子的必要条件。