恒星辐射区中的磁箍缩型不稳定性
太阳与恒星天体物理
2009-11-13 v1
摘要
如果太阳的较差自转层(tachocline)的旋转律中确实不存在cos^4θ项,则它被证明在流体动力学上对非轴对称扰动是稳定的。我们还证明,在Ruediger & Kitchatinov (1997)的磁理论中产生较差自转层的200高斯振幅的环向场对非轴对称MHD扰动是稳定的——但对于略慢于25天的旋转周期,它会变得不稳定。这种弱场的不稳定性源于恒星辐射区的高热扩散率(相对于磁扩散率)。然而,增长时间非常长(约为10^5个旋转周期)。通过化学混合的估算,我们发现为了解释观测到的太阳锂丰度,最大可能的场振幅约为500高斯。如此低场振幅的发电机应与太阳活动周期无关。通过对MHD泰勒-库埃特流的非线性模拟,表明对于旋转主导的磁不稳定性,产生的涡粘性仅与分子粘性相当。作为粘性与化学扩散之比的施密特数增长到约20的值。对于大多数恒星物理应用,磁主导的泰勒不稳定性将被恒星旋转所抑制。
引用
@article{arxiv.0901.0767,
title = {Magnetic pinch-type instability in stellar radiative zones},
author = {G. Ruediger and L. L. Kitchatinov and M. Gellert},
journal= {arXiv preprint arXiv:0901.0767},
year = {2009}
}
备注
10 pages, 9 figures, Proc. IAU Symp. 259, Cosmic Magnetic Fields: from Planets, to Stars and Galaxies. K.G. Strassmeier, A.G. Kosovichev, J. Beckmann, eds