面向星体与行星内部的旋转磁化对流模型

对流是星体和行星内部能量传输的基本机制，在塑造其结构和演化方面起着关键作用。混合长度理论（Mixing-Length Theory）是一种单模态对流方法，广泛用于 1D 星体结构和演化代码中。然而，它忽略了旋转和磁场的共同作用，这些现象在广泛的星体和行星范围内普遍存在。为此，我们在笛卡尔坐标系中扩展混合长度理论，包括旋转和磁场。基于 Stevenson 1979 的工作，我们采用热流最大化原则，即选择携带最多热量的对流模式。我们的发现表明，旋转和磁场各自倾向于抑制对流。然而，在特定条件下，二者联合作用会增强对流强度。我们推导了根均方（rms）速度、特征长度尺度和超绝热度（degree of superadiabaticity）随旋转速率和磁场强度变化的表达式。这些结果为更准确地建模对流及其对星体和行星结构的影响，特别是对于 1D 和即将推出的多维演化模型，提供了新的见解。