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欧姆消亡区中的湍流、输运与波

太阳与恒星天体物理 2016-07-27 v1

摘要

我们使用局部数值模拟研究具有阻尼磁流体动力学(Magnetohydrodynamic, MHD)湍流的电阻性中间平面的垂直分层吸积盘。这是原行星和矮新星盘中某些半径处可能存在的消亡区的理想化模型。我们改变消亡区与活跃区的相对厚度,以量化消亡区中受迫流体运动如何变化。我们发现中间平面附近的残余 Reynolds 应力随消亡区厚度增加而减小,在活跃区与消亡区质量比小于百分之几的情况下变得可忽略。这意味着纯欧姆消亡区容易通过 Martin & Lubow (2011) 的机制发生间歇性吸积爆发。我们表明,即使是厚消亡区也支持大量动能,但这些能量主要存在于角动量输运效率低下的流体运动中。与 Oishi & Mac Low (2009) 的结果一致,消亡区中的扰动速度场由一种振荡的、垂直延伸的环流模式主导,其频率与轨道频率相比较低。该扰动具有流体动力学盘中最低阶 r 模式所预测的性质。我们建议,在全局盘中,类似的激发将导致传播波,其性质随消亡区厚度和扰动性质(等温或绝热)而变化。具有类似振幅的流动会使已沉降的粒子层失稳,并可能降低卵石吸积的效率。

关键词

引用

@article{arxiv.1606.03093,
  title  = {Turbulence, Transport and Waves in Ohmic Dead Zones},
  author = {Daniel Gole and Jacob B. Simon and Stephen H. Lubow and Philip J. Armitage},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1606.03093},
  year   = {2016}
}

备注

14 pages, 17 figures