原行星盘中的开缝：基于一致热化学的全局非理想磁流体力学模拟的气态动力学

近期高角分辨率的ALMA观测揭示了原行星盘中大量的缝隙。一种流行的解释是行星打开了它们。以往大多数关于行星开缝的研究集中于黏性盘。在此，我们开展了2D（轴对称）全局模拟，研究在具有一致热化学的、抛射流启动的非理想磁流体力学（MHD）盘中行星开缝的过程。我们发现行星打开的缝隙中存在强烈的极向磁通量集中，此处气体动力学由磁场主导。磁场还在缝隙内外边缘附近的较致密盘区驱动了快速（近声速）经向气体环流，这可能通过高分辨率分子线观测被探测到。该缝隙比其周围较致密区域电离程度更高，具有更好的磁场-物质耦合。特别地，其分子离子HCO$^+$的丰度要高得多，这与已充分研究的AS 209原行星盘的ALMA观测一致，该盘具有显著缝隙且经向运动速度可达局地声速。最后，我们提供了双极与欧姆扩散率作为盘局地密度函数的拟合公式，可用于未来非理想MHD盘中行星开缝的3D模拟，其中热化学因计算代价过高而无法与磁流体力学自洽演化。