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冷主序星星风性质的数值量化

太阳与恒星天体物理 2023-07-26 v1 地球与行星天体物理

摘要

随着冷星的演化,其因磁化星风而损失质量与角动量,这影响了它的自转演化。这一变化带来的后果从改变其活动性到影响任何绕行行星的大气层。尽管十分重要,但约束冷星星风性质的观测极为有限。因此,数值模拟为理解这些星风的结构与性质提供了宝贵途径。在本工作中,我们利用由观测到的大尺度磁场分布驱动的最先进三维 MHD 代码,模拟了 21 颗冷主序星(F 型至 M 型矮星)的磁化星风。我们对所得解进行了定性与定量表征,分析了驱动条件(如光谱型、自转、磁场强度)与 resulting 星风参数(如阿尔文面尺寸、质量损失率、角动量损失率、星风速度)之间的依赖关系。我们将模型与当前关于冷星星风的观测认识进行比较,并探讨了质量损失率随罗斯比数变化的行为。此外,我们的三维模型涵盖了样本中全部恒星的整个经典宜居带(HZ)。这使我们能够提供 HZ 两侧边缘处的星风动压,并分析该参数在光谱型与轨道倾角上的变化。此处给出的结果可用于为未来关于星风-磁层相互作用以及通过离子逃逸过程的星风对行星大气侵蚀的研究提供参考。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.04615,
  title  = {Numerical quantification of the wind properties of cool main sequence stars},
  author = {Judy Chebly and Julián D. Alvarado-Gómez and Katja Poppenhäger and Cecilia Garraffo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.04615},
  year   = {2023}
}

备注

21 pages, 10 figures