磁化原行星盘中的稳态吸积
地球与行星天体物理
2022-02-09 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
[删节]我们提出了一个 1+1D 全局磁驱动盘吸积模型，该模型抓住了 MRI 驱动吸积的本质，而无需借助 3D 全局非理想 MHD 模拟。气体动力学被假定仅由 MRI 和水动力不稳定性控制。对于给定的恒星和盘参数，Shakura-Sunyaev 黏滞参数 在黏性驱动吸积框架下通过详细考虑具有非理想 MHD 效应（欧姆电阻和双极扩散）的 MRI 来自洽确定，并考虑了恒星辐照的盘加热、非热电离源以及尘埃对电离化学的影响。此外，磁场强度受到约束并被采用以最大化 MRI 活动。我们通过研究围绕类太阳恒星的基准原行星盘模型中的稳态 MRI 驱动吸积来展示我们框架的使用。我们发现平衡解在死区外缘不显示压力极大值，除非在盘达到稳态吸积状态之前已有足够量的尘埃粒子在那里积累。此外，稳态吸积解描述了一个盘，该盘显示一个空间延展的长寿命内盘气体储层（死区），以几 的速率吸积。通过详细的参数研究，我们发现 MRI 能够驱动高效吸积的程度主要由总盘气体质量、代表性颗粒尺寸、垂直积分的尘埃-气体质量比以及恒星 X 射线光度决定。要完全理解死区的形成及其捕获尘埃粒子的潜力，需要在百万年尺度上将气体、尘埃、恒星演化模型与我们的通用框架进行自洽的随时间耦合。
引用
@article{arxiv.2110.05639,
title = {Steady-state accretion in magnetized protoplanetary disks},
author = {Timmy N. Delage and Satoshi Okuzumi and Mario Flock and Paola Pinilla and Natalia Dzyurkevich},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.05639},
year = {2022}
}
备注
Accepted for publication in A&A