星体中弱非线性内部重力波的化学输运
太阳与恒星天体物理
2025-10-03 v1 流体动力学
地球物理
摘要
虽然内部重力波(IGWs)在恒星辐射区的化学输运已为人所知,但关于输运量及其背后物理机制仍存显著不确定性。大多数前期研究依赖启发式理论,或采用难以外推至恒星参数的Numerical simulations。在本文中,我们对 (被动) 化学输运 by IGWs 进行首次严格的渐近计算,取波动幅值较小的极限。我们发现,单个相干波包的净输运规模随波动幅值的四次方成比例,并通过数值模拟验证了这些解析计算。由于随机叠加波的输运方向 equally likely 为正或负,其净输运预计随波动幅值的八次方成比例。这一结果表明,较严格地比较理论论点与数值计算对于解释 IGWs 化学输运的数值模拟至关重要,并有助于准确预测这一过程以进行恒星演化建模。
引用
@article{arxiv.2510.02031,
title = {Chemical transport by weakly nonlinear internal gravity waves in stars},
author = {Yifeng Mao and Daniel Lecoanet},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.02031},
year = {2025}
}