湍流对原恒星及年轻恒星/盘系统中宇宙射线传播的影响

与年轻恒星天体相关的磁场预计具有沙漏几何结构，即磁力线在穿过围绕形成中恒星的赤道面时被压缩，但在远距离处平滑地合并到背景场中。在这种磁场构型下，入射宇宙射线既会经历一种倾向于增强撞击星周盘通量的漏斗效应，也会经历一种倾向于减少该通量的磁镜效应。对于简单的底层磁场结构，这些效应在主导阶上几乎相互抵消。然而，年轻恒星天体周围的环境预计是高度湍流的。本文展示了磁场涨落的存在如何影响磁镜过程，从而改变撞击星周盘的宇宙射线通量。湍流有两个主要效应：1) 在没有湍流情况下发现的（单一）磁镜点位置被一个宽泛的数值分布所取代。2) 对于足够大的涨落幅度（大致在無湍流磁镜点位置处 $\delta B/B_0>0.2$ 时），磁镜点分布的中位数向外移动；在此状态下，分布也变得显著非高斯。这些结果可能对盘的电离分数产生重大影响，而电离分数反过来决定了盘物质吸积到中心天体的效率。在早期的原恒星阶段也可能发生类似的宇宙射线通量减少；电离度的降低有助于缓解抑制盘形成的磁制动问题。