强磁场对内重力波的影响:俘获、相混合、反射与动力学混沌
太阳与恒星天体物理
2018-04-25 v1 流体动力学
摘要
恒星的振荡模式谱不仅提供其物质性质(例如平均密度)的信息,还提供其对称性的信息。球对称性可被自转和/或磁场打破。有人假设某些红巨星核心中的强磁场是其异常弱偶极模式振幅(“偶极二分”问题)的原因,但迄今为止仍缺乏关于重力波如何与强场相互作用的详细理解。在这项工作中,我们通过多种分析和数值技术攻克该问题,应用于以受限轴对称磁场的零线为中心的局域区域,该磁场被近似为柱对称。我们揭示了当场强超过临界值时出现的大量现象,超过该值后对称性被洛伦兹力剧烈打破。当达到此阈值时,g模的空间结构被严重改变。波包传播的动力学从规则转变为混沌,这预计会从根本上改变模式谱的组织。此外,根据其频率以及场线相对于分层的方向,撞击磁化区域不同部分的波会发生反射或俘获。俘获区域为通过阿尔文波相混合的能量损失提供了途径。我们的结果可应用于各种天体物理情境,包括偶极二分问题、太阳内部和致密星振荡。
引用
@article{arxiv.1804.03664,
title = {Effects of a strong magnetic field on internal gravity waves: trapping, phase mixing, reflection and dynamical chaos},
author = {Shyeh Tjing Loi and John C. B. Papaloizou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.03664},
year = {2018}
}
备注
22 pages, 15 figures, accepted for publication in MNRAS