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原行星盘中由分层吸积触发的黏性不稳定性

地球与行星天体物理 2015-12-23 v1

摘要

当盘湍流由磁旋转不稳定性(MRIs)激发时,分层吸积是原行星盘中不可避免的组成部分之一。在吸积过程中,MRIs完全作用的盘表面具有高的盘吸积率(M˙\dot{M}),而MRIs通常被抑制的盘中间平面最终具有低的M˙\dot{M}值。最近,许多专门的MHD模拟在理解MRIs方面取得了重大进展,这要求改进一维盘模型中α\alpha的经典处理。为此,我们利用从最近具有欧姆扩散的分层盘的MHD模拟导出的经验公式,获得了α\alpha的新表达式。有趣的是,这一新公式可被视为经典α\alpha的一般推广。借助新的α\alpha,我们对经历分层吸积的原行星盘进行线性稳定性分析,发现黏性不稳定性可能出现在死区外边缘附近。使用经典α\alpha时盘变得稳定。我们确定差异源于M˙\dot{M}Σ\Sigma的依赖性;而在经典方法中,对于给定的M˙\dot{M}值,Σ\Sigma被唯一确定,新方法导致M˙\dot{M}Σ\Sigma的多值函数。我们通过探索参数空间以及进行盘的一维黏性演化来确认我们的发现。最后我们讨论了未包含在我们分析中但可能影响我们结果的其他非理想MHD效应。

关键词

引用

@article{arxiv.1511.02813,
  title  = {Viscous Instability Triggered by Layered Accretion in Protoplanetary Disks},
  author = {Yasuhiro Hasegawa and Taku Takeuchi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1511.02813},
  year   = {2015}
}

备注

9 pages, 4 figures, accepted for publication in ApJ