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磁化振荡双扩散对流

太阳与恒星天体物理 2022-08-17 v2 地球与行星天体物理 流体动力学 等离子体物理

摘要

我们研究了在均匀垂直背景磁场存在下振荡双扩散对流(ODDC)的性质。ODDC 发生在根据 Schwarzschild 判据不稳定而根据 Ledoux 判据稳定的恒星区域(有时称为半对流区),这些区域常被预言位于中等质量主序星核心之外。先前对 ODDC 的流体动力学研究表明,基本不稳定性会饱和到弱波动状对流态,但二次不稳定性有时可将其转变为分层对流态,随后各层迅速合并和增长,直到整个区域完全对流。我们发现磁化 ODDC 总体上具有非常相似的性质,但存在一些重要的定量差异。线性稳定性分析表明,增长最快的模式不受磁场影响,但其他模式受影响。数值上,可见磁场影响基本不稳定性的饱和,总体上降低了温度和成分的湍流通量。这进而影响层的形成,通常延迟其形成,且在磁场足够强时偶尔完全抑制。然而,要确定恒星中实际抑制层形成的场强阈值,还需进一步研究。我们简要讨论了潜在的观测意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.02251,
  title  = {Magnetized oscillatory double-diffusive convection},
  author = {Amishi Sanghi and Adrian E Fraser and Edward W Tian and Pascale Garaud},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.02251},
  year   = {2022}
}

备注

24 pages, single column, 6 figures, accepted for publication in ApJ