关于辐射低效盘中的共转力矩

我们考虑了二维气体盘与均匀旋转的外部势之间在共转共振处的角动量交换，假设盘流是绝热的。首先考虑孤立共振的线性情况，给出了涉及压力扰动的共转力矩表达式，该表达式在冷盘极限下简化为通常对涡度梯度的依赖关系。尽管该表达式需要求解流体动力学方程，但它提供了对共转区域动力学的一些见解。在一般情况下，我们发现共转力矩还额外依赖于共转处的熵梯度。这种依赖性与熵扰动的平流有关，而这些扰动与压力扰动无关。它们被限制在共转区域内，并对共转力矩产生奇异贡献。第二部分，我们通过定制化的二维流体动力学模拟验证了我们的力矩表达式。第三部分，我们探讨了嵌入在假设为绝热的开普勒盘中的行星情况。我们发现共转力矩存在一个与熵梯度成比例的超额量，并确认熵扰动对力矩的贡献与线性分析得到的表达式一致。最后，我们讨论了共转力矩表达式对于低质量行星在原行星盘中迁移的影响，特别是在那些在马蹄形回转时间尺度上流动呈辐射低效的区域。