弱磁场存在下椭圆不稳定性的非线性演化

我们研究了椭圆不稳定性对气态行星和恒星中潮汐耗散的重要性。在一篇 companion paper 中，我们发现传统的椭圆不稳定性导致的耗散不足，因为它产生了长寿命的涡旋，进而抑制了进一步的不稳定性。在此，我们研究引入磁场是否能阻止这些涡旋的形成，从而导致增强的耗散。我们展示了磁流体动力学模拟的结果，这些模拟演化了一个旋转行星或恒星局部区域内的椭圆不稳定性，且存在弱磁场。我们发现磁场确实能阻止涡旋的形成，从而极大地提高了稳态耗散率。此外，由此产生的湍流充当了小尺度发电机，放大了初始的弱磁场。推断出的潮汐耗散在短轨道周期下可能具有重要意义。例如，它可以使轨道周期短于 2.5 天的热木星轨道圆化，并将其自转与轨道同步至 6 天的范围。然而，它似乎无法解释那些轨道周期长达六至十天的热木星的圆化现象，也无法解释许多近距双星系统的推断圆化现象。