原行星盘尘埃尺度的长期演化建模——黏滞与磁风情形的比较

多年来，原行星盘被认为是通过黏滞演化的：角动量重分布导致吸积和盘向外扩展。最近，吸积是由磁风移除角动量所致（而非黏滞）的假说重新流行：此种情形下预期无盘扩展。在本文中，我们运行了若干一维气体与尘埃模拟，以对尘埃盘尺度的随时间演化做出预测，并评估它们是否可用于理解盘的演化。我们表明黏滞模型与磁风模型具有非常不同的尘埃盘半径。特别地，MHD风模型较为紧致，其尺度保持恒定或随时间减小。相反，在黏滞情形下（当$\alpha\gtrsim10^{-3}$时）盘随时间变大。尽管当前观测缺乏足够灵敏度以区分这两种情形，更高灵敏度的巡天在$1\,{\rm to}\,10\,{\rm Myr}$年龄范围内可能有助于实现此目标。与可用的ALMA Band~7数据比较时，黏滞与磁风模型均与在Lupus、Chamaeleon~I和Upper Sco中观测推断的尘埃半径相容。此外，在漂移主导区，尺度-光度关联在Lupus中（Band~7与3中）被复现，而在Upper Sco中预测出与数据不同的斜率。亚结构（可能未被探测到）可解释若干具有大观测尺度的离群点。更高角分辨率的观测将有助于在两种框架下均预期、尤其在Upper Sco年龄下更紧致的盘的情形中检验我们的预测。