原行星盘径向对流区域中的尘埃动力学

流体动力学不稳定性很可能在原行星盘中运行。其中一个候选者是对流过稳定性（COS），它可以在具有负径向熵梯度的区域被触发。随之而来的湍流和流动结构预计会直接影响尘埃动力学。我们在无分层、轴对称的 Boussinesq 剪切盒框架下，通过高分辨率谱模拟重新考察了尘埃与 COS 之间的相互作用。我们发现，正如预期，由 COS 形成的带状流或压力凸起会捕获尘埃，但由于带状流的非定常性质，尘埃密度最多仅比其背景值增加 $O(10)$ 倍。此外，即使在较小的气尘比 $\epsilon \sim O(0.1)$ 下，尘埃反馈也能阻碍带状流的形成。我们将这一现象解释为与带状流形成相关的负气体角动量通量与尘埃向压力极大值漂移相关的正尘埃角动量通量之间的竞争。当大尺度径向压力梯度引起背景尘埃漂移时，尘埃聚集显著减弱。最终，我们发现由 COS 诱导的带状流导致的尘埃聚集被限制在 $\epsilon \lesssim 1$。在更真实的几何构型下这是否能得到改善，必须通过在等效分辨率下的分层和完整 3D 模拟来解决。