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原行星盘的磁旋转不稳定性II:电离态与不稳定区域

天体物理学 2009-10-31 v1

摘要

我们研究磁旋转不稳定性在原行星盘中的作用位置,这种不稳定性可导致盘内的角动量传递。我们考察了各种原行星盘模型中不同带电粒子的空间分布以及不稳定区域,特别是考虑了在粒子表面上发生的离子和电子复合,这在盘的大部分区域都是重要过程。我们发现,对于所有模型都存在一个内部区域由于 ohmic 耗散而处于磁旋转稳定状态。这必须使对中心恒星的盘内物质沉积变得非稳定。对于最小质量太阳盘模型,稳定区域的临界半径约为20 AU,而临界半径之外的盘内物质沉积速率为10^{-7} - 10^{-6} M_{\odot} yr^{-1}。该稳定区域在盘列密度较低时较小。原行星盘中的尘埃粒子可能通过相互黏附生长,并向盘的中平面沉降。我们发现,随着粒子尺寸增大或沉降程度加深,稳定区域将缩小。因此,在后期演化阶段,原行星盘即使在内部区域也可能发生磁旋转不稳定。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0005464,
  title  = {Magnetorotational Instability in Protoplanetary Disks. II. Ionization State and Unstable Regions},
  author = {Takayoshi Sano and Shoken M. Miyama and Toyoharu Umebayashi and Takenori Nakano},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0005464},
  year   = {2009}
}

备注

23 pages + 16 figures + 3 tables, accepted for publication in ApJ