原行星盘稳态吸积模型上流体力学不稳定性的条件分布映射

年轻恒星周围吸积盘中的流体力学不稳定性取决于盘的热力学分层以及局域热弛豫速率。在此，我们映射了垂直剪切不稳定性（VSI）、对流过稳定性（COS）以及通过亚临界斜压不稳定性（SBI）对涡旋的放大等不稳定区域的空间范围。我们使用稳态吸积盘模型，包含恒星辐照、吸积加热与辐射转移。我们确定了盘中局域的径向与垂直分层以及热弛豫速率，其依赖于恒星质量、盘质量与质量吸积率。我们发现盘的无源区——即中面温度由辐照主导的区域——在距中面约一个压强标高之上为COS不稳定，且在半径 $> 10 \, \text{au}$ 处为VSI不稳定。通过SBI的涡旋放大应在有源与无源盘的大多数区域中起作用。对于有源盘区域（中面温度由吸积功率决定），COS可活跃至中面。由于内部加热盘的垂向绝热分层，VSI同样如此。若流体不稳定性或其他非理想MHD过程能够产生 $\alpha$-应力（$> 10^{-5}$）且释放的吸积能量导致盘的内部加热，则流体力学不稳定性很可能作用于年轻恒星周围盘中行星形成区的显著部分，驱动气体吸积与流结构形成。因此流体不稳定性是解释ALMA与VLT所观测到的环与涡旋的可行候选机制。