湍流原行星盘中的星子和原行星动力学：理想分层盘

由于气体盘中磁旋转不稳定性驱动的密度涨落的引力影响，星子和原行星会发生扩散径向迁移以及其他轨道特性的变化。这种对粒子轨道的影响程度可能对行星形成场景产生重要后果。我们使用局部剪切盒近似模拟一个具有垂直密度分层的理想、等温、磁化气体盘，并同时演化大量在气体和主恒星引力场中运动的无质量粒子。我们测量了粒子轨道特性的演化，包括平均半径、偏心率、倾角和速度弥散，及其对盘性质和粒子初始条件的依赖性。尽管对于固定盒尺寸，结果随分辨率收敛，但我们发现粒子对湍流气体引力的响应与水平盒尺寸相关，直至16个盘标高。这种相关性表明，在解释涉及磁旋转湍流引力物理的局部剪切盒模型时应谨慎。然而，基于启发式论证，我们提出了准则L_h / R ~ O(1)，其中L_h是水平盒尺寸，R是到主恒星的距离，以可能规避这一难题。如果该准则成立，我们仍可得出结论：在大多数情况下，磁旋转湍流似乎不太可能有效驱动扩散迁移或碰撞侵蚀。