原行星盘中的磁盘风:模型描述及其对整体盘演化的影响
地球与行星天体物理
2025-04-01 v3 太阳与恒星天体物理
摘要
通常认为,原行星盘经历(引力-)粘滞演化,其中吸积物质的角动量向外传输。然而,几条推理线索表明,典型原行星盘中的湍流粘滞不足以驱动观测到的吸积率。一个新兴的范式表明,径向延伸的磁盘风可能在盘演化中起着关键作用。我们基于从局域剪切盒模拟中获得的见解,提出了一个用于原行星盘演化的磁风驱动吸积的整体模型。在这里,我们发展了这个模型,并借助理论预期和与观测的比较来约束其参数。磁风的特征在于相关的角动量和质量损失,这取决于局域盘条件和恒星性质。我们在FEOSAD代码中自洽地纳入了盘风,并研究了原行星盘的形成和长期演化。我们包括了盘自引力和一个自适应的湍流alpha参数,同时也考虑了尘埃的共同演化。合成观测通过辐射热化学代码ProDiMo获得。包含盘风的模型满足来自理论和观测的一般预期。盘风参数可以由观测约束来引导,并且由这样一个模型产生的合成观测与选定的II类盘ALMA巡天数据相比具有优势。所提出的磁盘风模型是朝着表示更完整的盘演化方向迈出的重要一步,其中盘同时经历来自粘性、引力和磁风过程的力矩。
引用
@article{arxiv.2502.00161,
title = {Magnetic disk winds in protoplanetary disks: Description of the model and impact on global disk evolution},
author = {Kundan Kadam and Eduard Vorobyov and Peter Woitke and Shantanu Basu and Sierk van Terwisga},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.00161},
year = {2025}
}
备注
24 pages, 8 figures, 5 tables, Accepted