MRI湍流驱动的吸积盘的垂直结构与冕层功率

本文考虑现代高能天体物理学中两个突出的相互交织的问题：(1) 由磁旋转不稳定性（MRI）驱动的磁流体动力学（MHD）湍流耗散加热的光学厚吸积盘的垂直热结构，以及(2) 确定在盘上方冕层中释放的吸积功率比例。为简单起见，我们考虑气体压力主导的盘并假设恒定不透明度。我们认为，由于次级寄生不稳定性破坏MRI通道流导致的局部湍流耗散率在盘的大部分区域（几乎直到盘光球层）应该是均匀的。然后，我们得到了盘垂直热结构的自洽解析解，该解由MRI湍流加热与辐射扩散冷却之间的平衡控制。接下来，我们认为冕层功率分数由Parker不稳定性（被视为一种以MRI通道流为食的寄生不稳定性）与其他寄生不稳定性之间的竞争决定。我们表明，Parker不稳定性在盘表面附近不可避免地变得重要，导致冕层功率存在某个下限。虽然本文的大部分分析集中在由外部施加的垂直磁场贯穿的盘的情况，但我们也讨论了零净通量情况（其中磁场由MRI发电机本身产生），并表明我们的大部分论点和结论在这种情况下也应成立。