无阈值的行星质子形成. I：耗散引力不稳定与湍流扰动

我们分析受气体气动阻力作用于原始星盘中固体的引力坍缩。我们还研究由湍流波动扰动所致固体的速度分散与中平面颗粒层厚度。通常用于确定星盘中引力不稳定的阈值——图卢米准则和/或罗彻密度——并不适用。角动量耗散允许在更长的波长、更低的密度和更高的速度分散下发生不稳定。小颗粒将缓慢渗入轴对称环，因为初始坍缩持续数个轨道。当粒子停止时间与轨道时间相当时，增长最快。我们对颗粒被湍流扰动的分析与先前针对紧密耦合颗粒的结果一致，但推广到松耦合情形，其中离心运动对随机速度贡献显著。后续论文将将这些结果应用于湍流原始星盘。