局部等温自引力盘中涡旋的演化:一项参数研究
地球与行星天体物理
2021-12-22 v1
摘要
在年轻恒星天体周围观测到的富气体尘埃拱星盘被认为是行星及行星系统的诞生地。近期观测揭示,数十个过渡原行星盘中存在大尺度马蹄形亮度不对称性。理论研究指出,这些亮度不对称性可能由罗斯比波不稳定性(RWI)触发的大尺度反气旋涡旋引起,该不稳定性可在吸积不活跃区(死区边缘)的边缘被激发。由于涡旋可能在行星形成中起关键作用,研究 RWI 的起始条件与涡旋的长期演化不可或缺。我们工作的目的是探索盘几何(盘的垂直厚度)、黏度、死区边缘处过渡区宽度以及盘质量对盘中形成的涡旋的起始、寿命、强度与演化的影响。我们通过运行 1980 个包含盘自引力的局部等温假设下的二维流体动力学模拟,假定盘与黏度过渡的不同性质,进行了参数研究。我们的结果表明,长寿命、大尺度涡旋的形成偏好较浅的表面密度斜率,以及 Toomre 的低或中等盘质量,其中 为盘的几何厚宽比。一般而言,在低黏度模型中形成更强的涡旋。然而,在这些盘中更普遍地出现涡旋的快速衰减与再形成。
引用
@article{arxiv.2111.09073,
title = {On the evolution of vortex in locally isothermal self-gravitating discs: a parameter study},
author = {D. Tarczay-Nehéz and K. Rozgonyi and Zs. Regály},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.09073},
year = {2021}
}
备注
20 pages, 20 figs., 3 tables. Accepted to MNRAS