热扩散在引力 - 磁极限循环中的重要性

我们考虑了由湍流和辐射引起的热扩散对含有死区的原行星盘中吸积爆发的作用。利用一维粘性盘模型，我们表明在引力 - 磁极限循环期间，热的扩散性径向输运至关重要，并能显著改变吸积爆发的持续时间和频率。当普朗特数较大（使得热的湍流扩散不重要）时，与无热扩散输运的模型相比，径向辐射扩散会缩短爆发持续时间。当普朗特数较小（$\lesssim 25$）时，我们发现湍流扩散主导了热的径向输运，将爆发持续时间缩短至 $\lesssim 10^3$ 年，同时也增加了爆发频率。此外，引入热的径向输运扩展了圆盘发生吸积爆发的吸积率范围：从无扩散时的 $10^{-8}$ 至 $10^{-6}$ M$_\odot$ yr$^{-1}$，扩展到具有辐射和强湍流扩散时的 $10^{-8}$ 至 $\gtrsim10^{-4}$ M$_\odot$ yr$^{-1}$。辐射热扩散与湍流热扩散的相对作用可能在吸积爆发期间发生变化，但简单的估算表明，原行星盘中的预期普朗特数约为 10 量级，因此湍流扩散很可能是引力 - 磁极限循环导致的吸积爆发过程中的一个重要机制。