完全非理想磁流体力学下的普适原行星盘尺寸:离子-中性摩擦、霍尔效应与欧姆耗散的相互作用
地球与行星天体物理
2021-11-24 v1 星系天体物理
摘要
非理想磁流体力学的作用在原行星盘形成过程中已被证明至关重要,尤其在调节盘尺寸方面。我们提供一个简单模型,用于预测在双极扩散、霍尔效应与欧姆耗散共同作用下原行星盘的尺寸。该模型预测盘尺寸约为20 AU且对小质量与中等磁化的广泛初始条件仅次线性依赖于盘参数。它能解释现有数值模拟中呈现的现象,包括自转与磁场平行和反平行排列下的双模态盘行为。平行构型下,盘尺寸减小并最终消失。反平行构型下,盘具有平坦、收缩且短寿命的外区(或伪盘),以及随质量缓慢增长且长寿命的内区。即便初始磁化显著,盘中垂直场仅在质量较低的早期占优,环向场最终在所有盘中占优。
引用
@article{arxiv.2109.05823,
title = {Universal protoplanetary disk size under complete non-ideal magnetohydrodynamics: The interplay between ion-neutral friction, Hall effect, and the Ohmic dissipation},
author = {Yueh-Ning Lee and Pierre Marchand and Yu-Hsuan Liu and Patrick Hennebelle},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.05823},
year = {2021}
}
备注
Accepted for publication in Astrophysical Journal