旋转腔中振荡球的磁粘性阻力

我们分析了在旋转球形腔中做小幅度横向振荡的球体受磁粘性阻力的作用。这是对受限旋转磁粘性系统中振荡流的规范模型，耗散源于磁场、旋转与黏性之间耦合关系的未知数。此类流动存在于行星内部，尤其体现为地球内核沿线性或圆形轨道进行的横向振荡（极向和赤道Slichter模式）。它们也可能出现在冰卫星薄的亚表层海洋中，其中强制约束预期明显。以往的理论研究仅考虑简化极向模式：Stokes(1851)在无旋转或磁场效应下解了受限的黏性问题，揭示了压力的重要性；Buffett 和 Goertz(1995)考察了非旋转、无黏性无限流体中的磁张力，忽略了磁压和约束。我们构建了统一的边界层框架，处理由两个电磁性能可能不同的固体区域构成的流体壳中的磁和黏性效应。即使在简单的实验配置中，如铁球在汞合金中振荡，也会出现巨大的电磁对比。我们推导边界层，由Alfv\'en 波辐射、黏性效应和Ohmic耗散（考虑压力效应）计算磁粘性阻力。理论推广至非轴对称的赤道模式以及极向模式的旋转扰动，更严重的旋转通过磁粘性Stokes-Ekman边界层和对Busse(1974)无黏性解的修正处理。我们的磁粘性模拟验证了理论，为行星内部提供了定量框架。