M 矮星星风：真实磁场几何对自转演化和行星的影响

我们对早型 M 矮星的星风进行了三维数值模拟。我们的模拟结合了观测重建的大尺度表面磁图，表明磁场的复杂性可能在恒星角动量演化中起重要作用，这或许可以解释近期工作中报道的场 dM 星周期的大范围分布。尽管我们样本中恒星磁场拓扑结构多样，我们发现，在（自转）赤道面附近流动的星风携带了恒星的大部分角动量，但没有对质量损失有优先贡献的余纬，因为不同恒星的质量通量最大值出现在不同余纬。我们发现，更非轴对称的磁场导致更不对称的质量通量和星风总压强 $p_{\rm tot}$（定义为热压、磁压和冲压之和）。由于行星磁层大小由行星磁场与 $p_{\rm tot}$ 之间的压强平衡决定，$p_{\rm tot}$ 高达 3 倍的变化（如在距离恒星数个恒星半径处公转的行星情形中所发现的）导致磁层半径沿行星轨道路径变化约 20%。类比于撞击地球的宇宙线通量与总开放太阳磁通量的非轴对称分量呈反调制关系，我们得出结论：围绕 DT~Vir、DS~Leo 和 GJ~182 这类具有显著非轴对称磁场分量的 M 矮星运行的行星，即使自身缺乏保护性的厚大气层或大磁层，也应能更有效地屏蔽银河宇宙线。