自引力柴达气体流动的能量原理:II. 曼克拉恩流动的稳定性
天体物理学
2015-06-24 v1
摘要
我们通过在动量常数(包括质量和环流)固定的条件下对“曼克拉恩流动”(self-gravitating, barotropic, two dimensional, stationary streams moving in closed loops around a point)的能量进行最小化来分析其稳定性条件。当扰动拉格朗日函数中的gyroscopic项为零时,可获得稳定性的必要且充分条件。为说明和检验这一新能量原理的特性,我们计算了一片普通曼克拉恩盘的稳定极限,其动力学稳定性极限已为人所知。扰动位于盘的平面内。我们发现,对于单模对称或反对称扰动,所有必要且充分的稳定性条件都得出。稳定极限与动力学扰动分析所给出的极限完全相同。对于混合类型扰动,最大约束能量原理给出一些扰动的必要且充分稳定条件,另一些则仅给出充分稳定条件。对曼克拉恩盘应用新能量原理表明,该方法与动力学扰动方法等同有力。
引用
@article{arxiv.astro-ph/9308001,
title = {Energy Principles for Self-Gravitating Barotropic Flows: II. the Stability of Maclaurin Flows},
author = {Asher Yahalom Joseph Katz and Shogo Inagaki},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/9308001},
year = {2015}
}
备注
(Tex, 36 pages. 3 figures upon request)