数值模拟确认波动诱导剪切混合作用于星际内部
太阳与恒星天体物理
2025-09-24 v1
摘要
内部重力波(IGWs)被认为是导致星际内部混合的主要原因，这一过程已在理论和数值上广泛研究。我们的目标是确定负责星际内部波动混合的物理机制。我们将2维等向流体动力学和轨迹粒子模拟得到的混合轮廓与来自R.J. Garcia Lopez和H.C. Spruit(1991)以及J.P. Zahn(1992)关于波动诱导剪切湍流混合的理论预测进行比较。我们的结果显示，尽管不满足垂直剪切不稳定阈值，模拟得到的混合轮廓与两者的理论预测高度吻合，强烈暗示即使在剪切率较低时，IGWs的剪切仍在混合中发挥重要作用。这种一致性在不同质量、年龄、旋转和模拟参数下都保持稳健。这为在星体结构和演化模型中提供现实的波动混合参数化提供了重要一步。
引用
@article{arxiv.2509.18244,
title = {Numerical Simulations Confirm Wave-Induced Shear Mixing in Stellar Interiors},
author = {A. Varghese and R. P. Ratnasingam and L. Ramírez-Galeano and S. Mathis and T. M. Rogers},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.18244},
year = {2025}
}
备注
14 Pages, 8 Figures, accepted for publication in ApJL