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耦合非理想磁流体力学与自洽热化学的原行星盘外流全局模拟

地球与行星天体物理 2019-04-03 v1

摘要

磁化风可能在驱散原行星盘和影响行星形成中起重要作用。我们进行了轴对称下的全局全磁流体力学模拟,耦合了射线追踪辐射转移、自洽热化学以及非理想 MHD 扩散系数。缺乏 EUV 光子 (hν>13.6 eVh\nu>13.6\ \mathrm{eV}) 的磁化模型具有典型极向速度 4 km s1\gtrsim 4\ \mathrm{km\ s}^{-1} 的温暖分子外流。当磁化强度足以驱动吸积率 108 M yr1\sim 10^{-8}\ M_\odot\ \mathrm{yr}^{-1} 时,风的质量损失率与之相当。此类外流并非离心驱动,而是由弯曲极向场产生的环向磁场压力驱动。吸积率和外流率均随极向场能量密度增加,前者几乎线性增长。质量损失率也受风基处 UV 和 X 射线辐射电离的强烈影响。向系统添加 EUV 辐照加热、电离并加速最靠近对称轴的外流部分,但通过对风基施加压力降低了总质量损失率。我们多数模型是非湍流的,但一些具有降低尘埃丰度因而更高电离分数的模型在风基附近表现出磁旋转不稳定性。

关键词

引用

@article{arxiv.1810.12330,
  title  = {Global Simulations of Protoplanetary Disk Outflows with Coupled Non-ideal Magnetohydrodynamics and Consistent Thermochemistry},
  author = {Lile Wang and Xue-Ning Bai and Jeremy Goodman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1810.12330},
  year   = {2019}
}

备注

25 pages, 16 figures; submitted to ApJ