星光驱动的 protoplanetary disk 中的凸起阶梯几何：辐射流体动力学模型

观测到的原始盘在毫米连续光和散射光中显示出多样的亚结构。盘中的各种物理过程都可能触发此类特征——其中一种此前被理论上的被动盘所预测的是热波不稳定性——当直接照射区域因受热而鼓起并投射阴影时，凸起盘可能不稳定。这会表现为明亮和暗环，以及盘光学表面的阶梯状结构。我们构建了真实的辐射流体动力学模型，以测试被照射盘中热波不稳定性的限制。我们进行包括频率相关的射线跟踪照射和通量限制扩散 (FLD) 的全局轴对称二维水平力学和动力学模拟。我们发现，星光驱动的阴影在表面密度高且尘埃-气体比率为亚微米尘粒子0.01的模型中最为突出。我们恢复了热波在水平力学极限下向内传播的现象。相比之下，我们的流体动力学模型显示出30 au内的凸起和阴影，随着若干个辐射扩散时间尺度趋于准稳态——表明存在持久的阶梯结构。我们发现，现有的热压凸起可产生并放大此效应，形成次级阴影。采用自洽尘埃沉降的水平力学模型显示出高温尘埃吸收表面，其径向温度轮廓光滑无阶梯。我们得出结论，可通过使用通量限制扩散对被照射原始盘进行辐射流体动力学模拟来恢复热力学驱动的凸起阶梯结构。我们强调，一致建模尘埃动力学对于解释星光驱动的阴影至关重要。