通过磁感应不稳定性驱动的湍流下的流体不稳定性形成小行星
地球与行星天体物理
2026-03-19 v1
摘要
通过流体不稳定性（SI）形成的聚集导致引力坍缩是形成小行星——地球行星和巨行星核心的建设块——的主要提议机制。引发SI聚集的临界尘埃-气体密度比取决于局部尘粒属性和盘条件，如粒子斯特克数、压力梯度和湍流。最近因模拟表明即使是适度的各向同性强制湍流也能显著增加临界尘埃-气体比值，因此湍流的作用引起了关注。然而，我们表明，对由磁感应不稳定性（MRI）自洽生成的湍流而言，这一结论不成立。我们进行了首次关于SI的三维、分层、剪切盒模拟参数研究，包括非理想磁流体力学中的犬鞠扩散。适度湍流导致的聚集边界类似于纯SI情况，而更强的湍流则会增加临界尘埃-气体密度比，但程度低于被各向同性强制的模型。粒子聚集发生在由MRI产生的大尺度结构（zonal flows）内部。我们的结果表明，自洽的、由MRI驱动的湍流并不必然抑制小行星形成。
引用
@article{arxiv.2603.17195,
title = {Planetesimal formation via the streaming instability persists under turbulence driven by magnetorotational instability},
author = {Linn E. J. Eriksson and Ziyan Xu and Jeonghoon Lim and Chao-Chin Yang and Pinghui Huang and Mordecai-Mark Mac Low},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.17195},
year = {2026}
}
备注
Submitted to A&A