关于具有稳定层结的大尺度发电机及其在恒星辐射区的应用
太阳与恒星天体物理
2022-09-28 v2 等离子体物理
摘要
我们对恒星辐射区中大尺度磁场的理解仍然零散而不完整。此类磁场必须由某种发电机机制产生,并被认为主导角动量输运,因而对恒星演化至关重要。一个主要困难是稳定层结的效应,它通常会抑制发电机作用。我们探究稳定层结对平均场发电机理论的影响,特别关注一种称为磁剪切-电流效应的非螺旋大尺度发电机(LSD)机制。我们发现,只要满足其运作的初始要求——剪切源与非螺旋磁涨落(例如来自小尺度发电机)——该机制对增强的稳定层结具有鲁棒性。二者在较差自转存在时均可合理产生。我们由平均场理论支撑的理想化直接数值模拟,展示了近均分大尺度环向场的生成。此外,对磁雷诺数的扫描显示LSD的增长或饱和无变化,为发电机机制可抵御灾难性猝灭提供了良好的数值证据,而后者一直是螺旋发电机的问题。这些特性——无灾难性猝灭及对稳定层结的鲁棒性——使该机制成为在恒星辐射区原位生成大尺度磁场的合理候选。
引用
@article{arxiv.2203.01943,
title = {On large-scale dynamos with stable stratification and the application to stellar radiative zones},
author = {Valentin Skoutnev and Jonathan Squire and Amitava Bhattacharjee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.01943},
year = {2022}
}