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恒星风与星际介质相互作用问题中的新意外流动模式:稳态理想磁流体力学解

太阳与恒星天体物理 2021-04-28 v2

摘要

星鞘层(对太阳而言为日球层顶)是将恒星风与星际等离子体分开的切向间断。日球层顶的全局形状是一个有争议的问题。正在讨论两种形状:彗星状和管状。在第二种类型中,由恒星磁场方位角分量的作用形成了朝向恒星自转轴的两个喷流。我们探索了一个简化的全局星周层,其中:(1)环绕恒星并相对于恒星运动的星周介质完全电离,(2)忽略星际磁场,(3)与方位角分量相比忽略恒星磁场的径向分量,(4)恒星风 outflow 为球对称且超音速。我们给出了数值3D MHD建模的结果,并探讨了全局结构如何依赖于星际流动的气体动力学马赫数MM_\infty和恒星风中的阿尔文马赫数。结果表明,对于小的MM_\infty值,星鞘层呈管状形状。管的翼向尾部扭曲,且马赫数越大扭曲越大。新的(据我们所知)结果是尾迹中星鞘层附近的逆向星际流动。星际马赫数越大,逆向流动越窄。在某些马赫数值下,恒星风克服逆向星际流动并向顺风方向流出。在此机制下,星鞘层的拓扑从管状变为片状。

关键词

引用

@article{arxiv.2102.00403,
  title  = {New unexpected flow patterns in the problem of the stellar wind interaction with the interstellar medium: stationary ideal-MHD solutions},
  author = {Sergey Korolkov and Vladislav Izmodenov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2102.00403},
  year   = {2021}
}

备注

Typos have been corrected compared to the previous version. Added some clarifications and links to other authors. Results have not been changed