保护粘滞与 MHD 驱动尘埃盘免受外部光蒸发的时间尺度诊断
地球与行星天体物理
2026-03-04 v2
摘要
原行星盘的演化是其内部过程与外部环境的函数。目前尚不清楚角动量主要是通过粘滞、磁风还是两者结合来移除。虽然预期外部光蒸发会影响盘的演化和消散,但对高度辐射盘的观测存在局限性。这些因素之间的相互作用及其对气体和尘埃分布的影响尚不明确。我们研究了粘滞盘、MHD 风盘或混合盘的气体和固体成分的演化,并结合了外部 FUV 驱动的质量损失。我们测试了哪些参数组合可以保护盘免受外部辐射,使固体成分存活足够长的时间以成功实现行星形成。我们运行了一系列具有不同初始尺寸的平滑盘的一维模拟,通过 参数化模拟不同水平的粘滞和 MHD 风应力,以及不同强度的外部 FUV 环境。我们追踪了盘半径、各种寿命诊断指标以及被光蒸发风移除的尘埃量作为底层参数的函数。决定盘命运的最大因素是其径向外扩能力与 FUV 驱动侵蚀强度的结合。虽然 MHD 风驱动盘由于不发生外扩而经历了较少的 FUV 侵蚀,但与粘滞演化盘相比,它们的寿命并未更长,尤其是在低至中等 FUV 通量下;而更高的通量使得盘寿命对盘的角动量传输机制不敏感。对于固体成分,最大的影响因素是向内漂移与被 FUV 风移除的结合。这指出了其他物理因素(如盘的次结构)的重要性,即使在高度辐射的盘区域,对于保留固体也是至关重要的。
引用
@article{arxiv.2601.13200,
title = {Timescales diagnostics for saving viscous and MHD-driven dusty discs from external photoevaporation},
author = {Gabriele Pichierri and Giovanni Rosotti and Rossella Anania and Giuseppe Lodato},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.13200},
year = {2026}
}
备注
Submitted to A&A