塑性失效中子星壳层中的磁场演化

在通常情况下，中子星壳层中的离子被锁定在壳层晶格中，只有电子可移动，因此磁场演化与电子速度直接相关。然而，这种演化会积累磁应力，其可能变得足够大以使壳层超过其弹性极限并发生塑性流动。我们考虑了这种塑性流动的性质及其对壳层磁场演化的反作用。我们建立了一个平面平行模型来描述局部失效，表明在缺乏额外耗散机制的情况下，一旦壳层屈服，表面运动就不可避免。我们在霍尔漂移和欧姆衰减的共同作用下对壳层磁场进行数值演化，追踪磁应力的积累，并使用冯·米塞斯准则诊断壳层失效。超过该点后，我们求解塑性速度与磁场的耦合演化。我们的结果表明，要使磁星日冕与小尺度磁特征共存，塑性流动的粘度必须大约为 $10^{36}-10^{37}\ \textrm{g cm}^{-1}\textrm{s}^{-1}$。我们发现表面存在显著的以每年 $10-100$ 厘米速率的运动，且局部磁场比无塑性流动的演化更弱。我们讨论了天体物理意义，以及我们的局部模拟如何用于构建中子星壳层磁场演化的全局模型。