原恒星盘中通过湍流与沉降的尘埃输运

我们应用电离平衡和MHD计算来研究尘埃上复合所调节的磁活动是否能解释原恒星盘的质量吸积率、中红外光谱及其变率。MHD计算采用分层剪切盒方法，并包含颗粒沉降以及尘埃丰度变化对气体电阻率的反馈。T Tauri星吸积率跨越两个数量级的差异太大，无法仅由颗粒尺寸和恒星X射线光度的多样性来解释，但可以通过将这些与盘磁通量一起改变来产生。硅酸盐带的多样性可归因于颗粒沉降与磁旋转湍流分布的耦合，通过三个效应：（1）尘埃上的复合产生了一个延伸至两个标高以上的磁惰性死区，而磁活跃盘大气中的湍流仅越过死区边界约一个标高。（2）死区深处的颗粒在由上方湍流层驱动的波中垂直振荡，但平均以层流速率沉降，因此死区内部成为颗粒汇，盘大气变得尘埃贫化。（3）在充分贫化的情况下，死区变薄，混合将颗粒从中间面翻起。MHD结果还表明，磁活动间歇性地将尘埃云抬升到大气中。光球层高度在几个轨道内变化高达三分之一，而沿掠过盘表面视线的消光在短至0.1轨道的时间内变化达两倍。我们认为，尘埃云在外盘上投射的变化阴影是某些年轻恒星中日至月中红外变率的原因。