雪线可能在热学上不稳定

原行星盘中的挥发性物质可发生从蒸气到固体的相变。这些“雪线”在行星形成的所有尺度上均起关键作用,从尘埃凝聚到行星迁移。在原行星盘的外区,温度轮廓由固体对再处理恒星光的吸收所决定。此外,温度轮廓通过各雪线处的升华与凝结决定了固体的分布。因此雪线位置依赖于温度轮廓,反之亦然。我们表明这种耦合可能在热学上不稳定,使得雪线处的盘块体将产生失控的升华或凝结。该热不稳定性出现在中等光学深度处,此时由盘大气再处理恒星光吸收产生的加热是光学厚的,而冷却是光学薄的。由于固态相的挥发物比蒸气相漂移快得多,该热不稳定性导致一种极限环。雪线逐步向内移动,凝结挥发物,随后随挥发物升华而退去。利用数值模拟,我们研究了CO雪线的演化。我们发现CO雪线在典型盘条件下热不稳定,并在1,000–10,000年时间内从$\sim50$ AU向内演化至$\sim30$ AU。CO雪线有$\sim 10\%-50\%$的时间处于较小距离处,确切数值对总不透明度和湍流黏性敏感。演化中的雪线还在雪线内部的固体分布中创造环状结构。由移动雪线产生的多个环状结构或可解释许多ALMA图像中看到的子结构。