三维引力湍流盘：湍流速度随深度变化

表征原行星盘中的湍流对于理解它们如何吸积和孕育行星至关重要。最近对谱线展宽的测量有望诊断湍流，不同谱线探测不同深度。我们使用冷却自引力盘的三维局部流体动力学模拟来解析由“引力湍流”驱动的运动如何随高度变化。我们发现引力湍流在高处和深处几乎同样剧烈：尽管高处气体非常稀薄以至于本身不自引力，但它受到中平面自引力过密度的强烈驱动。引力的长程性质意味着湍流速度在垂直方向上几乎均匀，从中平面到表面仅增加2倍，即使密度范围跨越近三个数量级。引力湍流对高度的不敏感性与受磁旋转不稳定性（MRI）影响的盘的行为形成对比；在后一种情况下，非圆周速度从中平面到表面增加至少15倍，各种非理想效应只会放大这个因子。引力湍流与MRI湍流的垂直分布差异可以结合不同深度的非热谱线宽度测量来识别原行星盘中输运的来源。