在原行星盘死区内缘捕获固体物质：三维全球磁流体动力学模拟

原行星盘电离程度较低的内部区域是尘埃凝聚过程可能最为高效的位置。然而，即使在此处，星子形成也可能受到固体物质径向漂移损失以及颗粒碰撞碎裂的限制。我们的目标是研究固体颗粒在动态演化的盘中局部压力极大值处被捕获的可能性。我们首次对盘进行了三维全球非理想磁流体动力学计算，处理了由磁旋转不稳定性驱动的湍流。计算域包含靠近年轻恒星的内部磁旋转不稳定性活跃区以及外部盘面死区，两者之间的过渡通过磁扩散率的急剧增加来模拟。活跃区中产生的环向磁场随时间振荡，大约每150年改变一次符号。因此，我们观察到了之前在局部剪切盒模拟中看到的“蝴蝶模式”的径向结构。平均磁场从活跃区扩散到死区，但在死区中雷诺应力仍然占主导地位。活跃区中更大的总吸积应力导致表面密度净减少，因此在800年后达到了一个近似稳态，其中盘面中平面的局部径向极大值位于过渡半径附近。我们还观察到活跃区内密度脊的形成。在我们的模型中，死区拥有一个平均磁场、显著的雷诺应力以及在其内缘处一个稳定的局部压力极大值，这使得行星胚胎向外迁移和固体物质的有效捕获成为可能。