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多极化Eddington-inspired Born-Infeld引力致密太阳等离子体的稳定性与波动力学

太阳与恒星天体物理 2026-03-03 v1 等离子体物理

摘要

我们考察了非线性引力修正(源自Eddington-inspired Born-Infeld (EiBI) 理论)对多极化、粘性和湍流太阳等离子体中波动力学、稳定性和能量输运过程的影响。对Jeans归一化的二次色散关系进行解析和数值分析,表明EiBI引力参数 (χ)(\chi) 和相对多极化声速 (β)(\beta) 独立调节振荡频率、增长率、相位速度、扰动能量分区以及向外声学能量通量。正的χ\chi系统性地将振荡频率、相位速度和向外能量通量水平提高约10%,而更大的β\beta可将其提高最高可达55%,从而促进波的传播和高效声学输运。相反,负的χ\chi加强引力束缚,使阻尼率提高约40%,特别是对于\textit{g}-模式。能量分区分析揭示,EiBI修正 fundamentally re结构了动能-电静能-引力能量平衡。尽管牛顿引力仅贡献可忽略的能量(<<4%),但非零χ\chi可将最高达三分之一的振荡能量导入引力模式。模式面通量计算进一步确认,只有\textit{p}-模式驱动向外能量输运(χ>0\chi>0时放大,χ<0\chi<0时抑制)。与四年SDO/HMI Doppler速度观测结果直接比较,表明对于χ=3×107\chi=3\times10^7 m5^5kg1^{-1}s2^{-2},理论结果与观测结果保持稳健的一致性,首次通过日球现象为太阳EiBI引力提供了经验约束。这些发现为深入理解太阳等离子体稳定性、日球信号及周边大气能量输运过程提供了严谨的框架。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.00964,
  title  = {Stability and wave dynamics in polytropic Eddington-inspired Born-Infeld gravitating solar plasmas},
  author = {Souvik Das and Pralay Kumar Karmakar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.00964},
  year   = {2026}
}

备注

19 pages, 12 figures, 3 tables