热巨行星大气层的非理想MHD模拟

在热巨行星（HJs）中，大气诱导磁场预计在控制风场循环和确定膨胀半径方面发挥重要作用。本文对HJs大气柱列进行一维平行磁流体动力学（MHD）模拟，使用来自不同系外行星全球循环模型生成的风场和热力学轮廓。我们定量探讨了磁场缠绕和欧姆耗散（此前已在多个研究中考虑）的效应，并加入了霍尔漂移和矢量扩散。主要效应是磁场在完全非线性 regime 中的缠绕，局部方位磁场在剪切层（典型压力约为1巴）处达到最大值为${\cal O}(10^2)$ G，远强于来自行星内部生成的背景场。相关的纬向电流发生欧姆耗散，局部加热效率至少为$\\sim 10^{-6}-10^{-3}$（仅考虑这些浅层层）。除了主导的缠绕与欧姆平衡外，霍尔项和矢量项对在$p\\lesssim 1$巴处形变和扭曲诱导磁场有非微不足的贡献；然而，这一效应仅在最热的行星上才显现。我们的结果虽受限于构造为赤道副平面近似的赤道副柱列，以及简化的设置（无法一致包含磁力阻对风场的作用），但评估了HJs大气中磁力 induction 的非线性和复杂性，呼吁在欧姆耗散研究和循环模型中超越常被假设的线性regime，自洫地包含MHD效应。