慢转恒星中的 Rossby 模式:均匀自转畸变多方模型中的深度依赖
太阳与恒星天体物理
2020-05-20 v1
摘要
大尺度 Rossby 波近来已由水平表面及近表面太阳流测量所发现(Löptien 等 2018)。我们致力于理解为何观测中仅见扇形(sectoral)模式,并对观测模式的径向结构进行建模。为此,本文刻画了均匀自转慢转多方模型的 r 模式的径向本征函数。我们发现,对于具有非零表面密度的旋转椭球上的自由表面边界条件,在无粘情形下 r 模式仅对 球谐函数存在,并计算了它们的深度依赖与主导阶频率。对于准绝热层结,无径向节点的扇形模式是唯一近乎环向的模式,且相应水平运动的深度依赖按 缩放。对于除零径向阶扇形模式外的所有 r 模式,非绝热层结在径向力平衡中起着关键作用。当层结接近中性时缺乏准环向解(无径向节点的扇形模式除外),源于系统需同时处于水平与径向力平衡这一事实。在不存在超绝热或亚绝热层结与粘性的情况下,水平与径向力平衡各自独立地确定压力扰动。两种压力扰动确定方式一致的准环向情形仅为 的特殊情况,且水平位移随 缩放。
引用
@article{arxiv.2003.05276,
title = {Rossby modes in slowly rotating stars: depth dependence in distorted polytropes with uniform rotation},
author = {C. Damiani and R. H. Cameron and A. C. Birch and L. Gizon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.05276},
year = {2020}
}
备注
10 pages, 8 figures, accepted in A&A