The coexistence of the streaming instability and the vertical shear instability in protoplanetary disks: Planetesimal formation thresholds explored in two-dimensional global models
流动不稳定性是诱发星子形成的一种很有前途的机制。尽管如此，在以前的研究中已经发现，这一过程需要一个粉尘与气体的表面密度比或粉尘的大小，这是增强相比，观察值。采用二维全球模拟的原行星盘，我们表明，垂直剪切不稳定性和流不稳定性在音乐会上可以导致尘埃浓度，这是足够的星子形成较低的表面密度比和较小的尘埃尺寸比孤立的流不稳定性，特别是在条件下，是符合观测约束。这是因为尘埃overdensities形成的压力颠簸引起的垂直剪切不稳定性作为种子的流不稳定性，并增强了it. While我们的二维模型不包括自重力，我们发现，强大的尘埃结块和重力不稳定overdensities的形成（和溶解）可以有力地推断从最大或平均尘埃气体体积密度比的演变。垂直切变不稳定性使尘埃层膨胀到一个平均的中面尘埃-气体密度比，该比明显低于1。因此，我们发现，达到一个中平面密度比是不必要的触发星子形成通过流动不稳定性时，它与垂直剪切不稳定性的一致行动。
2022-08-17 astro-ph.EP
Vortices and the saturation of the vertical shear instability in protoplanetary disks
如果受到中心恒星的充分照射，原行星盘会进入平衡态，表现出垂直切变。这种状态可能会受到流体动力学不稳定性的影响，即“垂直剪切不稳定性"，其分解为湍流会输送适量的角动量，同时也可能通过产生小尺度涡旋促进行星形成。在本文中，我们表明，VSI模式（a）表现出任意的空间分布和（b）保持不可压缩的局部方程的非线性解，无论其振幅。这些模式本身受到寄生开尔文-亥姆霍兹不稳定性的影响，尽管圆盘的旋转显著地阻碍了寄生不稳定性，并允许VSI获得大的振幅（流体速度<声速的10%）。这种“延迟”的饱和可能解释了突出的VSI线性模式在全球模拟。更一般地说，寄生虫可以设置强辐照磁盘的VSI湍流的幅度。通过不可避免地形成涡流，它们在打破流动的轴对称性方面也很重要。然而，旋涡不与轨道平面对齐，因此表现出明显的$z$依赖性。我们还简要地表明，垂直剪切的磁旋转不稳定性的影响不大，而磁场很容易淬灭的VSI，一个潜在的问题，在磁盘的电离表面区域，也在较大的半径。
2017-11-20 astro-ph.EP
Wavelike nature of the vertical shear instability in global protoplanetary disks
垂直剪切不稳定性是辐照后原行星盘中的一种强烈现象。以往的数值模拟大多集中在其饱和状态的湍流特性。然而，饱和的VSI表现为大规模的相干径向传播的惯性波。在本文中，我们研究了惯性波盘相互作用及其对VSI饱和度的影响。惯性波线性理论的开发和应用到一个有代表性的全球2D模拟使用雅典娜++代码。据发现，VSI饱和通过将盘分离成几个径向波区大致划定的共转共振（转折点），这种结构也体现在适度的径向变化的垂直湍流强度。未来的数值工作应采用大的径向域，以适应这种径向结构的VSI，同时采用足够精细的分辨率，以解决参数不稳定性的攻击饱和VSI惯性波。
2022-06-13 astro-ph.EP
Vertical Shear Instability in Thermally-Stratified Protoplanetary Disks: I. A Linear Stability Analysis
本研究针对热分层原行星盘的垂直剪切不稳定性开展线性稳定性分析，揭示了表面模与体模的分岔特性、生长规律及热分层的增强作用，为理解原行星盘湍流演化提供了理论依据。
2024-12-13 astro-ph.EP
On the circular Sitnikov problem: the alternation of stability and instability in the family of vertical motions
我们考虑的特殊情况下的限制性圆形三体问题，当两个主是相同的质量，而第三个机构的质量可以忽略不计执行振荡沿直线垂直于平面的主（所谓的周期性垂直运动）。我们研究的主要目的是研究这些周期运动在线性近似下的稳定性。一个特别注意的是交替的稳定性和不稳定性的周期性垂直运动的家庭内，每当他们的振幅是在一个连续的单调方式变化。
2011-02-16 astro-ph.EP
Rossby wave instability in locally isothermal and polytropic disks: three-dimensional linear calculations
本文给出了全球三维盘中线性Rossby波不稳定性（RWI）的数值计算。线性化的流体方程求解垂直分层，径向结构的磁盘与局部等温或多方状态方程，通过分解成厄米和Gegenbauer多项式，分别扰动的水动力量的垂直依赖。经确认，RWI在3D中运行。对于上面假设的具有垂直依赖性的扰动，3D和二维（2D）计算之间的增长率几乎没有差异。这种类型的2D和3D解决方案之间的比较表明，RWI主要是一个2D的不稳定性和三维的影响，如垂直运动，被解释为一个扰动的结果占主导地位的2D流。研究了绕同向旋转的垂向流动，在这种情况下可能形成旋涡。在局部等温的圆盘中，预期的涡心保持近似垂直的流体静力平衡。对于多变盘，涡心具有正的垂直速度，其大小随多变指数$n$的减小而增大。
2012-05-15 astro-ph.EP
A minimal model for vertical shear instability in protoplanetary accretion disks
垂直切变不稳定性是一种轴对称效应，被认为是驱动原行星吸积盘磁不活跃区湍流的原因。在这里，我们研究它的物理机制，在分析易处理的“极小模型“在三个设置，包括一个均匀密度的流体，一个分层的大气，和一个剪切盒部分的原行星盘。每一个这些分析表明，垂直切变不稳定的本质是类似的倾斜对流对称不稳定在中纬度地球大气中，斜压急流的垂直切变的存在下，以及混合在墨西哥湾流的顶层。我们表明，为了获得不稳定的流体包的斜率应该超过在磁盘径向垂直平面的平均绝对动量的斜率。我们提供了一个详细的和相互自洽的物理解释，从三个角度：角动量守恒，作为流体的径向和方位角涡分量之间的动态相互作用，并从能量的角度来看，涉及一个广义的Solberg-Høiland瑞利条件。此外，我们解释了为什么滞弹性动力学产生振荡的不稳定模式和分离的振荡机制的不稳定。
2021-06-08 astro-ph.EP physics.flu-dyn
Vortex Formation and Survival in Protoplanetary Disks subject to Vertical Shear Instability
ALMA观测到的几个原行星盘显示尘埃浓度与巨大漩涡中的粒子捕获一致。涡旋的形成和生存对于行星形成是非常重要的，因为涡旋起到了粒子陷阱的作用，因此是星子形成的首选位置。最近的研究表明，垂直剪切不稳定性（VSI）能够在原行星盘中产生湍流和小涡旋，这些原行星盘具有适当的径向和垂直分层，并且在足够短的时间尺度上具有热弛豫。但由于盘的方位角仅限于$Δϕ\leq π/2$，盘的方位角延伸的影响往往被忽略。我们的目标是研究盘的方位角范围对原行星盘长期演化的影响以及大涡旋形成的可能性。为此，我们进行3维模拟高达1000个本地轨道使用不同的值$Δϕ= π/2 $到$2π$ VSI在磁盘上具有规定的径向密度和温度梯度冷却短的时间尺度。我们发现VSI能够形成大的漩涡，可以存在至少几百个轨道的模拟覆盖一个磁盘与$Δϕ\geq π$。这表明VSI能够形成涡流或至少通过二次不稳定性（例如Rossby波不稳定性或Kelvin Helmholtz不稳定性）触发涡流形成。
2018-07-17 astro-ph.EP
Vertical Shear Instability with Partially Reflecting Boundary Conditions
本研究拓展了垂直剪切不稳定性（VSI）的边界条件研究，通过数值分析发现部分反射边界条件下高阶体模、非轴对称模式的增长率会受出射波分量及方位角波数影响，且上下表面边界差异会引发非对称模式，为原行星盘行星演化研究提供参考。
2024-09-12 astro-ph.EP
Vertical Shear Instability in Thermally-Stratified Protoplanetary Disks: II. Hydrodynamic Simulations and Observability
本研究通过三维流体动力学模拟发现，热分层原行星盘中的垂直剪切不稳定性（VSI）湍流强度远高于等温盘，其产生的速度残差扰动形态和可观测性随盘倾角、热分层程度及示踪剂光学深度变化。
2024-12-13 astro-ph.EP
Cooling Requirements for the Vertical Shear Instability in Protoplanetary Disks
垂直剪切不稳定性（VSI）是原行星盘角动量输运的一种潜在的流体动力学机制。VSI是由磁盘的轨道运动中的弱垂直梯度驱动的，但必须克服垂直浮力，这是一种强烈的稳定作用，在寒冷的磁盘中，加热主要是由外部辐射。快速的辐射冷却降低了有效浮力，并允许VSI运行。我们量化的冷却时间尺度$t_c$需要有效的VSI增长，通过线性分析的垂直全球，径向局部磁盘模型的冷却VSI。我们发现VSI是最有力的快速冷却与$t_c<Ω_\mathrm{K}^{-1}h|q|/(γ-1)$的开普勒轨道频率，$Ω_\mathrm{K}$，磁盘的纵横比，$h\ll1$，径向幂律温度梯度，$q$和绝热指数，$γ$。对于较长的$t_c$，VSI的有效性要低得多，因为增长减慢并转向更小的长度尺度，这更倾向于粘性或湍流衰减。我们将我们的结果应用到PPD模型中，其中$t_c$由尘埃颗粒的不透明度决定。我们发现，VSI是最有效的中间半径，从$\sim5$ AU到$\sim50$ AU与$\sim30$本地轨道周期的特征增长时间。生长受到抑制的长冷却时间都在不透明的内盘和光学薄外盘。将尘埃不透明度降低10倍，增加的冷却时间足以在所有盘半径处淬灭VSI。因此，固体原行星的形成，尘埃颗粒的下沉，可以阻碍VSI。
2015-07-14 astro-ph.EP
Secular Gravitational Instability of a Dust Layer in Shear Turbulence
本文对湍流气盘中的尘埃层进行了线性稳定性分析。Youdin（2011）使用带有湍流扩散项的流体动力学方程研究了尘埃层的长期引力不稳定性。我们独立于Youdin（2011）获得了基本相同的结果。在目前的分析中，我们将感兴趣的区域限制在小尘埃颗粒上，同时以更严格的方式研究长期的引力不稳定性。我们讨论了沙尘表面密度分布的时间演化的随机模型，并推导出对流扩散方程。Youdin（2011）分析的有效性在强阻力极限中得到了证实。我们定量地证明了尘埃层的有限厚度减弱了长期的引力不稳定性，密度依赖的扩散系数改变了增长率。将所得结果应用于剪切不稳定性驱动的湍流，发现当气体密度为最小质量圆盘模型的3倍时，长期引力不稳定性比径向漂移更快。如果尘埃颗粒比球粒大，长期的引力不稳定性在原行星盘的寿命内增长。
2011-11-14 astro-ph.EP
Dust Coagulation Reconciles Protoplanetary Disk Observations with the Vertical Shear Instability. I. Dust Coagulation and the VSI Dead Zone
本研究针对原行星盘垂直剪切不稳定性（VSI）模拟与观测的矛盾，提出尘埃凝聚可降低外盘气体冷却速率、抑制VSI湍流，且湍流强度对尘埃碎裂速度高度敏感，解释了观测到的高沉降外盘现象。
2023-12-15 astro-ph.EP
Rossby wave instability in weakly ionized protoplanetary disks. I. azimuthal or vertical B-fields
本文通过径向全局线性分析，研究恒定方位角或垂直背景磁场及非理想MHD效应对弱电离原行星盘中RWI模式的影响。
2025-01-13 astro-ph.EP
Two saturated states of the vertical shear instability in protoplanetary disks with vertically varying cooling times
原行星盘中的湍流在尘埃演化和星子形成中起着重要作用。垂直剪切不稳定性（VSI）是一种能够在盘外区域产生湍流的流体动力学机制。VSI除了垂直剪切之外还需要快速气体冷却。线性稳定性分析表明，VSI可能不会在气体冷却效率低下的中板周围工作。在这项研究中，我们调查的非线性结果的VSI在磁盘与线性VSI稳定的中平面区域。我们进行二维的全球流体动力学模拟的轴对称磁盘与垂直变化的冷却时间。垂直冷却时间曲线确定线性VSI稳定的中平面层和中平面上方和下方的不稳定层的厚度。我们发现，在非线性饱和状态下，中平面稳定层的厚度决定了VSI驱动湍流的垂直结构。我们确定了两种类型的最终饱和状态：（1）T状态，其特征在于垂直湍流运动渗透到VSI稳定的中面层和（2）pT状态，其特征在于湍流运动局限在不稳定层。当中平面VSI稳定层厚于两个气体刻度高度时，实现pT状态。我们还发现，当位于中平面上方和下方的VSI不稳定区域薄于两个气体尺度高度时，在所有高度处，VSI驱动的湍流都在很大程度上被抑制。我们提出的经验公式，预测VSI驱动的湍流的强度作为不稳定和稳定层的厚度的函数。这些公式将有助于研究如何VSI驱动的湍流和尘埃颗粒控制磁盘冷却效率同时演变。
2022-12-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
The vertical shear instability in poorly ionised, magnetized protoplanetary discs
原行星盘在其自转剖面中应表现出弱的垂直变化。通常这种“垂直切变”是由中心恒星辐射场驱动的斜压效应引起的，但也可能在磁离心风的发射过程中出现。因此，原行星盘会受到流体动力学不稳定性的影响，即“垂直剪切不稳定性”（VSI），其分解为湍流可能会传输适量的角动量，并促进或干扰行星形成的过程。然而，磁场可以直接通过磁张力或间接通过磁旋转湍流来抑制VSI。另一方面，原行星盘的电离率极低，如果非理想效应足够显著，可能会拯救VSI。在本文中，我们开发了一个本地的线性理论，探讨如何非理想的MHD影响的VSI，同时还推出额外的扩散剪切不稳定性。我们推导出一套分析标准，建立时的VSI盛行，然后展示它如何可以应用到一个现实的全球模型的原行星盘。我们的计算表明，在~ 10天文单位内，VSI在盘的主体中出现应该没有什么麻烦，但在盘的上部区域，它的出现敏感地取决于占优势的尘埃颗粒的大小。
2022-01-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Semi-Transparent Shear Turbulence in Hot Jupiter Atmospheres
由长期剪切不稳定性驱动的湍流输送可以导致热木星大气中增强的垂直混合，影响其云量，化学和整体垂直结构。我们讨论了预期的湍流状态，并评估了垂直混合强度（即$K_{\rm zz}$值）的理论不确定性。我们的工作集中在三个研究得很好的热超导体与大气温度的层次：HD 189733 b（$T_{\rm eq} \simeq 1200$ K），HD 209458 b（$T_{\rm eq} \simeq 1450$ K）和开普勒7 b（$T_{\rm eq} \simeq 1630$ K）。$K_{\rm zz}$不确定性较大。它们主要是由i）湍流传输的程度知之甚少，ii）行星光球附近剪切湍流的半透明性质。使用一个特定的摩尔-斯皮格尔不稳定性阈值，我们推断，较冷的HD 189733 b是不受增强混合半透明剪切湍流，而较热的开普勒7 b和（略）HD209458 b的日面。增强的垂直混合通常预计会在足够热的系外行星上表现出来，$T_{\rm eq} > 1500-1600$ K。在一个给定的行星上，白天和黑夜的$K_{\rm zz}$轮廓可以相差一个数量级或更多。垂直混合在赤道地区稍有利，那里的大气纬向切变最强。在所有三个行星的情况下研究，对大气平均流量的动量反馈是次要的，可以忽略不计。
2022-09-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
On corrugation mode radial wavelengths of the vertical shear instability
本文通过Athena++数值模拟研究垂直剪切不稳定性饱和时波纹模式的径向波长，发现64网格/标高时出现收敛，并利用合成ALMA观测表明高分辨率会显著削弱该特征的可观测性。
2024-02-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
A self-consistent model for dust settling and the vertical shear instability in protoplanetary disks
本文提出一个半解析模型自洽地确定原行星盘中垂直尘埃分布与VSI驱动湍流强度，发现小颗粒存在稳定平衡分布，而大颗粒会导致失控沉降，解释了高度沉降的尘埃环。
2024-04-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the vertical-shear instability in astrophysical discs
我们探讨的线性稳定性的天体物理光盘表现出垂直剪切，这是出现时，有一个径向变化的温度或熵。这样的磁盘受到“垂直剪切不稳定性”，最近的非线性模拟显示，驱动器的MRI稳定区域的原行星盘的流体动力学活动。我们首先使用Nelson等人（2013）推导的准全局简化模型重新审视局部等温盘。这种分析，然后扩展到全球轴对称扰动的圆柱形域。我们还推导和研究了一个简化的模型，描述光盘与幂律径向熵分布（“局部多变光盘”），这是有点更现实的，因为他们拥有物理（而不是数值）表面。在所有情况下，增长最快的模式具有非常短的波长，并且局限于圆盘表面（如果存在），在那里垂直剪切最大。另一类适度增长的垂直全球体模式被激发，对应于不稳定的经典惯性波（“r-模式”）。我们讨论这两种类型的模式的属性，并强调那些增长最快的发生在最短的可用长度尺度（由数值网格或物理粘性长度确定）。这种不适定性使得对不稳定性的模拟难以解释。最后，我们对非线性饱和和由此产生的角动量输运进行了一些简短的推测。
2015-03-24 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Visco-rotational shear instability of Keplerian granular flows
利用流变颗粒流体模型研究了粘性开普勒绕引力中心流动的线性稳定性。发现不可压缩稠密颗粒流体的剪切流变和开普勒微分旋转的相互作用触发的线性流变不稳定性，在颗粒流体中，粘度参数增长快于恒压下局部剪切速率（应变速率）的平方。所发现的不稳定性在致密行星环的动力学和原行星盘中的颗粒流中起着至关重要的作用。
2017-07-06 astro-ph.EP cond-mat.soft physics.flu-dyn
On the Vertical Shear Instability in Magnetized Protoplanetary Disks
垂直剪切不稳定性是辐照后原行星盘中的一种强烈现象。虽然有大量的文献在流体动力学极限的VSI，PPD预计被磁化，其极低的电离分数意味着，非理想的磁流体动力学（MHD）的影响，应适当考虑。为此，我们提出了线性分析的VSI磁化磁盘欧姆电阻率。我们主要考虑环形磁场，这是可能占主导地位的领域的几何形状在PPD。我们进行垂直全球和径向局部分析，以捕捉扩展的垂直结构的特征VSI模式。为了研究磁性的影响，我们使用了局部等温状态方程。我们发现，磁性提供了一个稳定的效果，以抑制VSI，表面模式，而不是身体模式，是第一个消失的磁化强度增加。减弱的VSI模式可以恢复欧姆电阻率，其中足够的磁扩散克服磁稳定，并恢复流体动力学结果。我们还简要地考虑极向场占磁旋转不稳定性（MRI），这可能会发展对表面层的PPD的外部。与VSI相反，MRI在小径向波数下有效地生长。当考虑电阻率时，我们发现VSI在等离子体β参数$β_Z \sim 10^4$下对欧姆Elsässer数$\lesssim 0.09$占主导地位。
2021-05-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the shear flow instability in the great red spot of Jupiter
本文研究了木星大红斑速度剪切流引起的不稳定性。为此，我们隐含了Navier-Stokes方程和连续性方程，对控制方程进行了线性分析，并进行了数值求解。我们已经考虑了两种不同的制度：指数和谐波行为的波矢量。已经表明，这两种情况下揭示的流动和相应的速率可能相当高的不稳定性。对于波矢量的谐波时间依赖性的情况下，我们也发现了一个类似拍的解决方案的声波。
2019-11-07 astro-ph.EP physics.flu-dyn
Effects of Dust Evolution on the Vertical Shear Instability in the Outer Regions of Protoplanetary Disks
垂直切变不稳定性（VSI）是一种需要快速气体冷却的流体动力学不稳定性，并已被建议在原行星盘的外部区域运行。VSI驱动具有强烈垂直运动的湍流，这可以调节灰尘的生长和沉降。然而，灰尘的生长和沉降可以调节VSI，因为灰尘耗尽使得外部盘区域中的气体冷却效率低下，这些外部盘区域相对于其自身的热发射而言光学上较薄。在这项研究中，我们量化了这种潜在的稳定作用的灰尘演变的VSI的线性分析的基础上。我们构建了一个模型来计算冷却时间尺度，同时考虑到超过微米尺寸和尺寸依赖性沉降的灰尘生长。结合线性稳定性分析的模型，我们映射的区域VSI的操作，我们称之为VSI区，并估计在每个径向位置的最大增长率。我们发现，灰尘的增长，以及解决使VSI区更局限于周围的中平面。这导致增长率下降，因为旋转速度的垂直切变是不稳定性的来源，在较低的高度较弱。在我们默认的0.01太阳质量的圆盘模型中，从10微米到1毫米的尘埃增长会导致增长率下降10倍以上。抑制的VSI驱动的湍流尘埃演化可能会促进进一步的尘埃演化的外部区域，也解释了高度的尘埃沉降观察到的磁盘周围HL头。
2021-05-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
The vertical shear instability in protoplanetary discs as an outwardly travelling wave. I. Linear theory
本文重新审视原行星盘中垂直剪切不稳定性的全局线性理论，聚焦其作为向外传播的行进惯性波，发展定量理论解释波的放大机制，并与原地非线性增长的小尺度扰动对比。
2025-01-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Experimental evidence for granular shear-flow instability in the Epstein regime
University of Bern（伯尔尼大学）；University of Zurich（苏黎世大学）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）
研究在埃普斯坦 regime 中颗粒剪切流不稳定性，通过粒子图像测速技术观察到周期性速度场，可近似为凯尔文-赫姆霍兹不稳定性，为行星形成理论提供基准。
2026-03-16 astro-ph.EP astro-ph.IM
A high resolution simulation of protoplanetary disk turbulence driven by the vertical shear instability
本研究采用268.4 M网格点和四阶Padé格式模拟了垂直剪切不稳定性驱动的3D原行星盘湍流，揭示了3D流动中的湍流剪切层、角动量阶梯结构及动能谱特征，并发现轴对称VSI在后期存在伪影。
2024-11-07 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Global Simulations of the Vertical Shear Instability with Non-ideal Magnetohydrodynamical Effects
原行星盘（PPD）中的角动量输运机制和湍流水平对于理解行星形成的许多方面至关重要。近年来，人们认识到，由于非理想MHD效应，PPDs中的磁旋转不稳定性（MRI）趋于被抑制，盘在很大程度上是层流的，在磁化盘风的驱动下吸积。与此同时，已经确定了几种流体动力学机制，这些机制也可能产生剧烈的湍流并驱动盘吸积。我们研究的MHD风在PPD与垂直剪切不稳定性（VSI），最有前途的流体动力学机制之一，通过二维全球非理想MHD模拟与双极扩散和欧姆电阻率之间的相互作用。我们发现，对于典型的磁盘参数，MHD风可以共存的VSI吸积主要是风驱动伴随着剧烈的VSI湍流。VSI的属性仍然类似于未磁化的情况下，风和整体场的配置并没有强烈的影响VSI湍流，显示中等水平的可变性和中平面电流片的振荡。气体与磁场之间的耦合增强，削弱了VSI。随着磁化强度的增加，VSI也会减弱，我们发现VSI的周期性运动特征会转变为低振幅的呼吸模式振荡。
2020-01-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Substructures in Disks undergoing Vertical Shear Instability: II. Observational Predictions for the Dust Continuum
在亚毫米/毫米波段对年轻恒星周围的星盘进行的高角分辨率观测表明，它们的形态是由方位角对称或点对称的亚结构组成的，在某些情况下具有螺旋臂，局部的毛刺或新月形特征。大多数旨在解释观测结果的理论研究都集中在有行星的盘模型上，假设盘的子结构是由于盘-行星相互作用。然而，到目前为止，只有在极少数情况下，在这些系统中发现了系外行星。此外，一些子结构预计将出现\textit{before}行星的形式，因为它们是必要的驱动小固体的浓度，这可能导致星子的形成。在这项工作中，我们提出了高分辨率的三维辐射流体动力学模型，遵循气体和固体的演变在一个原行星盘的观测预测。我们专注于子结构的分布毫米级和更小的固体颗粒产生的垂直剪切不稳定性。我们表明，他们的特点是兼容的一些浅的差距在最近的观测中检测到的亚毫米/毫米波长，并提出预测未来的观测具有更好的灵敏度和角分辨率与ALMA和下一代超大型阵列。
2021-08-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Two types of axisymmetric helical magnetorotational instability in rotating flows with positive shear
我们揭示和研究了一种新型的线性轴对称螺旋磁旋转不稳定性，它能够不稳定的粘性和阻力旋转流与径向增加角速度，或正剪切。这种不稳定性本质上是双扩散的，并且与更熟悉的螺旋磁旋转不稳定性不同，其在高于Liu极限的正剪切下操作，因为当施加轴向/极向和方位角/环形磁场的组合的${\rm (i)}$并且磁普朗特数${\rm (ii)}$不太接近1时，它对宽范围的正剪切起作用。我们首先研究这种不稳定性与径向局部WKB分析，然后确认其存在使用的两个旋转圆柱体之间的磁化流的导电或绝缘边界的全局稳定性分析。从实验的角度来看，我们还证明了存在的新的不稳定性磁化粘性和电阻泰勒-库埃特流与正剪切的流动参数的值，这可以实现在即将到来的实验在DRESDYN设施。最后，这种不稳定性可能会对太阳速跃层赤道部分的动力学和发电机的作用有影响，因为上述两个必要条件发生不稳定性在这个地区得到满足。我们的全球稳定性计算的速斜状配置，代表一个薄的旋转圆柱层与适当的边界条件-进行内部和绝缘外圆柱-和流动参数的值，表明它确实可以出现在这种情况下，与太阳周期的特征增长时间。
2019-09-21 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Thermal Structure Determines Kinematics: Vertical Shear Instability in Stellar Irradiated Protoplanetary Disks
本研究通过Athena++辐射模块模拟恒星照射下的原行星盘VSI，发现热结构与冷却时标显著影响盘运动学与湍流分布，低计算量的轨道冷却模拟可复现辐射流体结果，相关预测可通过ALMA观测检验。
2024-04-10 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
