磁化盘中的I型行星迁移。I. 大尺度垂直与方位角磁场分量的影响

我们使用二维和三维数值模拟与线性扰动分析相结合的方法，研究原行星盘中大尺度有序磁场对I型行星迁移的影响。此类盘的稳态模型需要包含磁扩散率。为了利用理想MHD取得进展，我们聚焦于简化的场构型，涉及纯垂直($B_z$)和方位角($B_\varphi$)磁场分量以及两者的组合。对于每种模型，我们计算相关共振的位置和转折点，它们划定了从行星向盘传输角动量的MHD波的传播区域。我们使用数值和半解析方法评估作用于行星的累积反扭矩，并探索盘物理变量的空间梯度对结果的影响。我们得出结论：在真实（3D）情况下，大尺度磁场可以减缓表征底层无磁场盘的内向迁移——当磁压接近热压时减速最多可达 $\sim 2$ 倍——但无法逆转它。先前关于纯$B_\phi$场振幅随半径足够快下降会导致向外迁移的推断仅适用于2D。事实上，我们发现，在3D中，纯$B_\phi$盘由于行星诱导出现的弱$B_z$分量触发磁旋转不稳定性而经历向湍流的快速转变。