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磁场是否影响低质量恒星演化过程中对流区内的潮汐动力学?

太阳与恒星天体物理 2019-11-06 v1 地球与行星天体物理

摘要

低质量恒星对流包层内波状潮汐流的动能耗散是塑造短周期系外行星系统轨道与自转动力学的关键物理机制之一。尽管低质量恒星是磁活动天体,但恒星磁场如何影响大尺度潮汐流以及潮汐波激发、传播与耗散的问题仍属开放。我们的目标是以低质量恒星演化过程为线索,研究恒星磁性对潮汐波强迫及其在对流包层中传播与耗散的影响。我们估算了在从 M 型到 F 型的低质量恒星结构与自转演化全过程中,对潮汐诱导磁惯性波强迫与耗散的磁贡献幅度。为此,我们使用了由恒星演化代码 STAREVOL 计算的详细旋转恒星模型网格。发电机磁场的幅度通过对流包层底部与顶部的物理标度律估算。我们发现,在近圆轨道与共面热木星行星系统情形下,恒星大尺度磁场对潮汐波激发影响甚微,但对波耗散方式却有重大影响。因此,我们的结果表明,为恰当评估承载短周期大质量行星的低质量恒星在整个演化历史中的星-行星潮汐相互作用影响,需要对潮汐波的传播与耗散做完整的磁流体动力学处理。

关键词

引用

@article{arxiv.1909.10490,
  title  = {Does magnetic field impact tidal dynamics inside the convective zone of low-mass stars along their evolution?},
  author = {A. Astoul and S. Mathis and C. Baruteau and F. Gallet and A. Strugarek and K. C. Augustson and A. S. Brun and E. Bolmont},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1909.10490},
  year   = {2019}
}

备注

16 pages, 12 figures, accepted for publication in Astronomy & Astrophysics