百万年时间尺度下的原恒星盘演化及其磁化湍流参数化方案
地球与行星天体物理
2015-06-15 v1
摘要
磁旋转不稳定性（MRI）是低质量原恒星盘中吸积背后最有希望的机制。在此，我们首次分析了非理想 MRI 驱动的 T Tauri 盘在百万年时间尺度上的全局结构和演化。我们通过 1+1D 模拟实现了这一目标，计算了磁扩散率并利用湍流活动判据来确定热结构和吸积率，而无需进行三维磁流体动力学（MHD）模拟。我们的主要发现如下：首先，即使表面密度仅为最小质量太阳星云的几倍，死区也涵盖了巨行星形成区域，从而保留了任何成分梯度。其次，活跃层的表面密度随时间几乎保持恒定，约为 10 g/cm²，我们利用这一点为那些希望避免详细 MHD 计算的研究者推导出了 MRI 活跃盘中粘性加热的简单参数化方案。此外，与具有恒定α粘滞性的标准盘不同，盘的中平面不会随时间冷却，尽管随着恒星沿林忠四郎轨迹演化，其表面会冷却。在整个盘演化过程中，冰线 firmly 位于类地行星形成区域，并且可以根据恒星附近是否形成堆积而随时间向内或向外移动。最后，稳态质量传输是对 MRI 活跃盘中流动的不良描述。我们要提醒的是，MRI 活动对许多参数敏感，包括恒星 X 射线通量、晶粒尺寸、气体/小晶粒质量比和磁场强度，而此处我们尚未进行详尽的参数研究。
引用
@article{arxiv.1305.0770,
title = {Protostellar Disk Evolution Over Million-Year Timescales with a Prescription for Magnetized Turbulence},
author = {Russell Landry and Sarah E. Dodson-Robinson and Neal J. Turner and Greg Abram},
journal= {arXiv preprint arXiv:1305.0770},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in Astrophysical Journal. 19 pages, including 8 figures