原行星盘形成全局模拟中的动力学气态环

我们在薄盘极限下进行了原行星盘形成与演化的全局数值模拟，模型包含磁分层盘结构、对云核下落的自洽处理以及尽可能小的内计算边界。我们比较了分层盘与完全磁活跃盘的演化。我们还研究了演化如何依赖于分层盘模型的参数——MRI触发温度与活跃层厚度——以及前恒星云核的质量。在参数取典型值时，磁分层盘的内$\approx$15 au区域内形成了死区。死区并非均匀结构，由于黏性扭矩的作用，该区域内普遍形成了长寿命、轴对称的环状气态结构。与完全磁活跃盘相比，这些环在盘环境中表现出显著反差，其特征为高面密度和低有效黏度。死区区域内可同时形成多个气态环，它们具有高度动力学特性并展现出复杂的、与时间有关的行为，如向内迁移、涡旋、引力不稳定性和大尺度螺旋波。提高MRI触发温度仅产生边际效应，而活跃层厚度及初始云核质量的变化对内盘结构与演化有显著影响。具有大破碎屏障的尘埃可被环捕获，这可能在行星形成中起关键作用。