关于差转盘中涡旋的局部稳定性

为了避免固体物质通过径向漂移损失到中心恒星，人们常建议在原行星盘中将尘埃捕获在持久性涡旋内，作为一个最终可能导致星子形成的过程。虽然已经讨论了一些特殊情况，但对含尘涡旋可能的准稳态构型及其稳定性的详尽研究尚未开展，因此它们作为引力不稳定性发生并播种行星形成的位置的可行性尚不清楚。在本文中，我们推广并扩展了著名的 Kida 解，以获得一系列稳态解，这些解在尘埃和气体完全耦合的极限下，其核心具有不同的涡度和尘埃密度分布。随后，我们对这些构型进行了局部稳定性分析，考虑了局限于流线上的扰动。发现的典型参数不稳定性的增长率约为 $~0.05\Omega_P$，其中 $\Omega_P$ 是涡旋中心的角速度。具有密度过量的模型可能表现出许多狭窄的参数不稳定性带，而那些具有集中涡度源的模型则表现出显著影响其稳定性的内部剪切。然而，这些参数不稳定性的存在未必会阻止尘埃在涡旋中积累的可能性。