原行星盘X射线光蒸发风的霍尔磁流体动力学模拟

理解原行星盘（PPDs）的复杂演化及其通过恒星高能辐射的消散是天体物理学中的突出挑战。最近已确定，来自中心原恒星的X射线光度尤其能显著加热盘表面，引起强大的光蒸发风，喷出盘质量的相当部分。该领域近期工作还显示了同时考虑非理想磁流体动力学（MHD）效应与详细热化学的全局PPD模拟的重要性。我们当前论文的动机在于结合这两个方面并弄清它们如何相互作用。重点放在霍尔效应（HE）及其对整体场拓扑和质量损失/吸积率的影响上。利用一种新颖的X射线温度参数化，我们使用NIRVANA流体代码执行涵盖所有非理想效应的2D轴对称MHD模拟。我们发现，在平行取向中，HE引起磁极向场线的显著向内位移，可通过层流麦克斯韦应力提高吸积率。我们发现外流主要由光蒸发驱动——除非磁场强度相当大（即$\beta_p\leq 10^{3}$）或X射线光度足够低（即$\log{L_X}\leq 29.3$）。推断的质量损失率处于期望值$10^{-8}$至$10^{-7}M_{\odot}yr^{-1}$范围内。作为比较，我们还进行了纯流体动力学（HD）运行并与等效MHD运行比较。此处我们发现磁场确实对质量损失率有贡献，尽管仅在足够低的$L_X$下可辨别（即$\log{L_X}\leq 30.8$）。高于该值，MHD组预测的风质量损失收敛于纯HD预测值。