磁化恒星核心中非轴对称内重力波的转换与阻尼
太阳与恒星天体物理
2026-04-01 v2 流体动力学
摘要
磁学被认为在恒星的演化和动力学中扮演重要角色，尽管人们对恒星内部深处的磁场知之甚少。探测这些场的一个有前景的途径是利用星震学观测，这些观测源于对流区声波与辐射区内重力波（IGW）耦合产生的全局振荡。最近的建模工作表明，在20%的红巨星和许多高质量主序星中观测到的偶极混合模的抑制与深层磁场有关。先前的数值和理论工作表明，核心磁场可以通过将向下传播的IGW折射成慢磁声波（SM波）来抑制轴对称全局模式，这些SM波在磁截止高度处阻尼。在此，我们将这些结果扩展到非轴对称情况，其中IGW和SM波与连续谱的阿尔文波（AW）耦合。我们考虑一个具有均匀分层和空间变化、无电流磁场的辐射内部笛卡尔模型。使用Wentzel-Kramers-Brillouin近似求解垂直模式结构，并通过数值模拟证实，我们表明IGW转换为向上传播的SM波，这些波与阿尔文谱共振并产生混合的SM-AW模式。我们发现了截止高度（如轴对称情况），高于该高度SM/SM-AW波转换为AW波。背景磁场的纬度变化导致AW波的相位混合，从而导致快速阻尼。我们的结果表明，轴对称和非轴对称IGW中的能量都通过与强磁场的相互作用而损失。
引用
@article{arxiv.2510.14026,
title = {Conversion and Damping of Nonaxisymmetric Internal Gravity Waves in Magnetized Stellar Cores},
author = {Cy S. David and Daniel Lecoanet and Pascale Garaud},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.14026},
year = {2026}
}