原行星盘中的间隙、环与非轴对称结构：从模拟到 ALMA 观测
地球与行星天体物理
2015-01-28 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列 (ALMA) 近期对年轻恒星周围盘的观测揭示了尘埃连续谱发射中明显的不对称性。在本工作中，我们旨在研究由原行星盘外部区域的磁旋转不稳定性引发的轴对称和非轴对称结构。我们将最先进的数值模拟结果与后处理辐射转移 (RT) 相结合，以生成合成图谱并预测 ALMA 观测结果。我们使用 FARGO MHD 代码 PLUTO 对死区外缘进行了非理想全局三维 MHD 分层模拟。恒星和盘参数取自一个参数化盘模型，该模型用于拟合原恒星盘的高角分辨率多波长观测。二维温度和密度剖面是根据给定的表面密度剖面并通过蒙特卡洛辐射转移一致计算得出的。二维欧姆电阻率剖面是利用尘埃化学模型计算的。磁场为垂直净通量场。产生的尘埃再发射为模拟 ALMA 观测提供了基础。基准模型在死区外缘处发展出一个大间隙，随后出现表面密度跃变。密度和压力的跃变足以阻止粒子的径向漂移。此外，我们观察到在靠近 60 AU 的跃变位置，由罗斯贝波不稳定性 (RWI) 产生了涡旋。这些涡旋以 40 个局部轨道的周期稳定地生成和销毁。RT 结果和模拟的 ALMA 观测预测了在没有行星的情况下，观测磁化盘中出现的此类大尺度结构的可行性。
引用
@article{arxiv.1411.2736,
title = {Gaps, Rings, and Non-Axisymmetric Structures in Protoplanetary Disks - From Simulations to ALMA Observations},
author = {M. Flock and J. P. Ruge and N. Dzyurkevich and Th. Henning and H. Klahr and S. Wolf},
journal= {arXiv preprint arXiv:1411.2736},
year = {2015}
}
备注
Language update, added comments, added citations, in press. (A&A)