吸积至偶极磁层的 MHD 模拟 II：磁层抛射与恒星自转减速

本文研究了恒星磁层与吸积盘相互作用产生的外流。特别是，我们调查了由连接恒星与盘的磁力线膨胀和重联引起的磁层抛射（MEs）。我们的目标是研究外流的动力学特性，并评估它们对年轻原恒星角动量演化的影响。我们的模型基于旋转原恒星的偶极磁层与粘性及电阻性盘相互作用的轴对称含时磁流体动力学（MHD）模拟，并使用$\alpha$假设来处理输运系数。我们的模拟旨在模拟：吸积过程和吸积漏斗的形成；磁层的周期性膨胀/重联及其相关的 MEs；以及恒星风。类似于磁弹弓，MEs 可由盘和恒星的旋转提供动力，从而有效地移除两者的角动量。取决于吸积率，MEs 可以提取相当一部分吸积力矩，并与微弱但不可忽略的恒星风力矩一起，平衡由吸积引起的自转加速。当盘截断半径接近共转半径时，系统进入“螺旋桨”机制，此时盘和 MEs 施加的力矩甚至可以平衡由恒星收缩引起的自转加速。MEs 的自转减速效率可与其他情景（如 Ghosh & Lamb、X-风或恒星风模型）进行比较。然而，对于所有情景，有效的自转减速力矩都需要相当强的偶极分量，而这在经典 T Tauri 星中很少被观测到。对作用于原恒星的力矩进行更好的分析，必须考虑与观测一致的非轴对称和多极磁分量。