磁旋转不稳定性由内向外清空过渡型原行星盘
摘要
T Tauri 星盘是如何吸积的？磁旋转不稳定性 (MRI) 提供了一种途径，但原行星盘气体通常电离度过低而无法具有磁活性。在此我们表明，MRI 实际上可以解释被称为过渡系统的 T Tauri 星盘子类的观测吸积率。过渡盘在约 10 AU 的内边缘半径内被清扫干净了尘埃。恒星日冕 X 射线电离盘边缘的物质，从而在那里激活 MRI。气体从边缘流向恒星，其速率受 X 射线电离边缘壁深度的限制。边缘越宽，边缘壁暴露给 X 射线的表面积就越大，吸积率也就越高。在边缘内侧，MRI 继续传输气体；MRI 甚至在盘中间面也能维持，这是由从盘表面康普顿散射下来的超 keV X 射线所致。因此，边缘内侧的吸积是稳定的。在辐射压下被吹出，尘埃很大程度上未能随气体吸积。与通常假设的相反，是双极扩散而非欧姆耗散限制了有多少气体具有 MRI 活性。我们推断 GM Aur、TW Hyd 和 DM Tau 的传输参数 alpha 值约为 0.01。由于 MRI 只能影响边缘处有限的径向气体柱，边缘内侧的盘性质对边缘外侧的性质不敏感。因此，我们的图像为行星-盘相互作用提供了一个稳健的设定：边缘内侧的原行星将与密度、温度和传输性质确定且与不确定的初始条件解耦的气体发生相互作用。我们的研究也为盘如何耗散提供了一半的答案：内盘由 MRI 从内向外排空，而外盘则由恒星紫外辐射光致蒸发。
引用
@article{arxiv.0706.1241,
title = {Inside-Out Evacuation of Transitional Protoplanetary Disks by the Magneto-Rotational Instability},
author = {Eugene I. Chiang and Ruth A. Murray-Clay},
journal= {arXiv preprint arXiv:0706.1241},
year = {2015}
}
备注
Accepted to Nature Physics June 7, 2007. The manuscript for publication is embargoed per Nature policy. This arxiv.org version contains more technical details and discussion, and is distributed with permission from the editors. 10 pages, 4 figures