固态中子星物质中轴对称磁场的霍尔漂移

霍尔漂移即由产生电流的运动电子引起的磁通量输运，可能是导致中子星固态壳层中磁场演化的主导效应。这是一个非线性过程，尽管已有诸多努力，但尚未被完全理解。我们利用轴对称下的霍尔感应方程获得了非演化磁场的一些一般性质，并分析了纯环向磁场、其极向扰动以及无电流纯极向磁场的演化。我们还分析了霍尔不稳定性中的能量守恒，并写出了霍尔平衡态的变分原理。我们表明，任何环向磁场的演化均可由 Burgers 方程描述，正如之前在平面平行几何中发现的那样。这导致了在霍尔时间尺度上耗散的尖锐电流片，从而产生取决于单个适当定义坐标的稳态场构型。然而，该场对极向扰动是不稳定的，这些扰动随着其磁力线被背景电子流拉伸而增长，类似于早期数值发现的不稳定性。另一方面，无电流的极向构型是稳定的，可能代表由流体星核中的电流支持的长寿命壳层磁场。