磁性年轻恒星周围的原行星盘: I. 稳态解

描述原行星盘大尺度场拓扑面临着显著的难题和不确定性。大尺度场在盘内的输运在理解其演化方面发挥着重要作用。本文旨在改进我们对恒星磁场对大尺度场依赖关系的理解。我们聚焦于关键的内侧盘区域（$\lesssim$ 0.1 AU），以理解长期盘演化。我们提出一种新方法，将1+1维水动力盘演化与大尺度磁场耦合，包括截断盘的恒星偶极子和化石场。磁通输运包括由于 laminar、非理想MHD效应（如欧姆扩散和斜向扩散）导致的输运和扩散。由于数值方法的隐式特性，能够进行数个黏性时间尺度的长期仿真。 stationary模型中大尺度磁场拓扑显示出对特定参数的显著依赖。内侧盘区域受到恒星旋转周期和磁场强度的强烈影响。外侧盘区域受X射线亮度和化石场的影响。改变盘内质量流通过率会影响整个径向范围内的大尺度盘场。大尺度盘场的拓扑受多种恒星和盘参数的影响。这会影响MHD外流效率，这些外流依赖于磁场拓扑。此类外流可能源自极内侧盘区域、死区或外侧盘。在后续研究中，我们将将这些模型用作进行约$10^6$年尺度的盘和大尺度场长期演化仿真的起点，以探讨盘、磁场拓扑以及 resulting MHD外流的联合演化。