原恒星坍缩的三维辐射化学流体动力学模拟中的磁扩散率
太阳与恒星天体物理
2017-07-26 v1
摘要
恒星与行星形成的重大问题是原行星盘中的磁通量分布。为回答此问题，需要详尽的自洽化学演化以准确描述坍缩核中的磁耗散。我们使用 RAMSES 的化学-动力学版本来追踪坍缩致密核在一系列尘埃尺寸假设下的演化。尘埃的数密度及其平均尺寸影响着电荷捕获的效率，从而影响化学。RAMSES 产生了该系列尘埃尺寸下的化学丰度，并作为计算欧姆、双极和霍尔扩散项的输入。我们发现欧姆电阻仅在坍缩晚期起作用，此时气体密度超过几倍 。在平均尘埃尺寸为典型星际介质（ISM）值或更大时，双极扩散是主导的磁扩散项。我们表明，固定的“主导离子”质量的假设可使双极扩散改变多达一个数量级。在平均尘埃尺寸为 0.02 m 及更小时，“负”霍尔效应在坍缩过程中占主导，我们将此效应归因于带负电尘埃颗粒的主导地位。我们发现霍尔效应的符号反转取决于带负电尘埃对霍尔电导的相对贡献。尘埃颗粒平均尺寸似乎是划分坍缩云为霍尔主导与双极主导云的参数，从而影响新生盘的尺寸。我们提议将尘埃性质与 0 类 YSO 中盘结构的发生与尺寸联系起来。在辐射磁流体动力学坍缩模型中恰当考虑尘埃颗粒生长，似乎与将坍缩动力学与化学耦合同等重要。
引用
@article{arxiv.1702.05688,
title = {The magnetic diffusivities in 3D radiative chemo-hydrodynamic simulations of protostellar collapse},
author = {Natalia Dzyurkevich and Benoit Commercon and Pierre Lesaffre and Dimitry Semenov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.05688},
year = {2017}
}
备注
submitted to A&A. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1605.08032