星体和行星对流包层中潮汐流与磁场的相互作用
微分几何
2025-01-16 v1
摘要
星体和行星在紧密系统中均为磁化体,其潮汐响应(反之亦然)及其耗散率的影响尚未得到充分探讨。我们present对tidally-excited的惯性波在对流包层中的非线性磁动力学(MHD)模拟。这些波可能在几种天体物理情境中提供主要的潮汐耗散贡献,包括太阳型双星和热气泡的潮汐圆化,以及木星和土星卫星的轨道迁移。我们将对流包层建模为具有初始(沿旋转轴对齐)偶极磁场的球形壳中的不可压缩磁化流体。我们发现,根据其强度(由其Lehnert数量化)和磁Prandtl数,磁场要么显著修改潮汐响应,要么被潮汐流所扭曲。在较小的情形下,对于足够大的潮汐振幅,tidally生成的差分旋转(纬向流)非常强烈,以至于初始磁场的振幅和拓扑结构都被潮汐所影响。相反,强磁场可通过大尺度磁扭矩以及由磁旋转不稳定性产生的麦克斯韦应力来抑制这些纬向流,我们在模拟中识别并描述了这些现象,以及纬向Alfv\'en波的作用。没有潮汐驱动的纬向流时,潮汐耗散接近于线性预测值。我们量化了作为的函数,发现其与太阳型恒星中实际值相当,以至于我们预测潮汐流与磁场之间存在复杂相互作用。
引用
@article{arxiv.2501.08721,
title = {On constant mean curvature surfaces in the Heisenberg group},
author = {Dmitry Berdinsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.08721},
year = {2025}
}
备注
8 pages; published in 2012; self-archiving