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原行星盘局部模型中的风-MRI相互作用:I. 欧姆电阻率

地球与行星天体物理 2020-08-19 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

磁盘风是一种重要机制,可能负责驱动原行星盘中的吸积与结构形成。近期数值模拟表明,这些风可呈现关于中平面的传统“沙漏”对称性,或由单一符号中平面环向场主导的“倾斜”对称性。此前尚未解释这种倾斜对称态的形成。我们使用径向局部一维垂直剪切盒模拟,评估大尺度 MRI 通道模在影响这些风解的形成与形态方面的重要性。我们仅考虑欧姆电阻率,并探索不同磁化程度的影响,其中中平面 β\beta 参数范围从 10510^510210^2。我们发现磁风经历三个发展阶段:周期性、过渡性与稳态,稳态风呈现类似于局部与全局模拟中观测到的倾斜对称剖面。我们表明,这些周期由 n=2n=233 的 MRI 通道模与平流驱逐的周期性激发驱动,而向稳态风的转变由增长缓慢得多的 n=1n=1 模改变风结构所致。饱和通过强风的平流阻尼与强环向场对不稳定性的抑制共同实现。更高的盘磁化程度导致更倾向于且更快速 settling 为倾斜对称稳态风,这可能对原行星盘中的质量与磁通量输运过程具有重要意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.00906,
  title  = {Wind-MRI interactions in local models of protoplanetary discs: I. Ohmic resistivity},
  author = {Philip Kwong Ching Leung and Gordon I. Ogilvie},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.00906},
  year   = {2020}
}

备注

MNRAS accepted. 25 pages