辐射与磁化原行星盘中由行星螺旋尾迹驱动的经向环流

我们首次在辐射磁流体力学（MHD）模拟中研究木星质量行星的形成，并与纯流体力学模拟以及不同等温构型进行比较。我们发现每种构型下的经向环流均相同。行星螺旋尾迹在原行星盘内驱动垂直搅拌，且这些激波前方的遭遇也有助于将气体垂直输送至希尔球（Hill-sphere）内。吸积动力学不变：行星垂直吸积，且希尔球内中面区域存在外流。我们确定了盘中由各种角动量损失机制产生的有效 $\alpha$-黏滞，结果表明磁场在理想MHD极限下产生高湍流，其从 $\alpha \sim 10^{-2.5}$ 增长至行星螺旋发展后的 $\sim 10^{-1.5}$。在HD模拟中，行星螺旋贡献 $\alpha \sim 10^{-3}$，使其成为非常重要的角动量输运机制。由于不同构型下 $\alpha$ 值各异，每种情形的缝隙开启均不同。在辐射MHD构型中，高湍流黏滞阻碍缝隙开启，导致更高的希尔质量及无清晰尘埃陷阱区。尽管各构型下希尔吸积率均为 $10^{-6} \rm{M_{Jup}/yr}$，辐射运行的吸积变异性比等温运行高数个量级。最后，在更高分辨率运行中，磁旋转不稳定性（magneto-rotational instability）开始被分辨，改变了有效黏滞并增加了盘内加热。