弱电离原恒星盘中的引力湍流与发电机效应 I. 零净通量情形
地球与行星天体物理
2021-06-30 v1 高能天体物理现象
摘要
在原行星盘的早期阶段，其质量足以发生引力不稳定性（GI）。该不稳定性被认为参与质量吸积、通过气体碎裂形成行星、产生螺旋密度波以及爆发活动。一个关键且非常新的研究领域是年轻原行星盘中 GI 与磁场的相互作用，特别是该不稳定性是否能够通过发电机效应维持磁场。我们使用两个独立代码 PLUTO 和 Athena++ 进行三维分层剪切盒模拟，以刻画受双极扩散影响的弱电离原恒星盘中的 GI 发电机效应。我们发现该发电机效应在很大的双极 Elsässer 数 Am 范围（表征双极扩散强度）内运作，并在 Am=10-100 区间尤其强烈，典型磁能与热能之比约为 1。该发电机效应对分辨率（至少对于 Am <100）、盒子大小和冷却定律仅有弱依赖。磁场由较差自转和与螺旋密度波相关的大尺度垂直滚动运动共同产生。我们的结果对年轻原行星盘中的发电机过程以及可能某些 AGN 盘区域具有直接意义。
引用
@article{arxiv.2106.03607,
title = {Gravito-turbulence and dynamo in poorly ionised protostellar discs. I. Zero-net-flux case},
author = {A. Riols and W. Xu and G. Lesur and M. W. Kunz and H. Latter},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.03607},
year = {2021}
}
备注
accepted in MNRAS