MHD湍流对巨型原行星盘破碎的影响

巨型盘破碎被认为是巨行星形成的一种机制之一。虽然在静止的水动力学盘中已有广泛研究，但针对由磁旋转不稳定性(MRI)引起的MHD湍流的影响从未进行过研究。本文填补了这一空白，提供了局部等温、巨型且磁性的盘的演化的3D数值模拟。在无磁场情况下，规则盘破碎并形成团块，但由于数值分辨率有限，这些团块在模拟中在不到一个动力学时间尺度内消失。然而，各种诊断工具表明，这些团块在真实盘中应该存活并形成巨行星。当盘被磁化后，湊流在引力不稳定性发展时即开始湊流。 在中等分辨率下，这些湊流模型中未观察到破碎，而在等效的水动力学运行中观察到大量碎片。这是因为MHD湊流减弱了引力不稳定性的强度。随着分辨率的提高，MRI的最不稳定波长得到更好的分辨率，小尺度角动量输运开始发挥作用：在这种情况下，在巨型湊流盘中仍可观察到碎片的形成。所有这些结果表明，引力不稳定性与MHD湊流之间存在复杂的相互作用，这影响了盘破碎过程。