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具有热扩散的环形恒星磁场的扭结型不稳定性

太阳与恒星天体物理 2015-05-13 v2

摘要

研究了旋转辐射恒星区中环形磁场在普朗特数实际取值下的稳定性。所考虑的两种磁场几何模型分别代表相对于赤道具有奇对称和偶对称的场。在线性理论的Boussinesq近似下,针对m=1m=1的非轴对称扰动的给定径向波数,计算了得到的复本征频率(包括增长率和漂移率)。阿尔芬频率ΩA\Omega_A与基本自转速率Ω\Omega之比控制着解的本征频率。对于ΩA>Ω\Omega_A > \Omega的强场,解不受热扩散影响。增长率随ΩA\Omega_A变化,漂移率接近Ω-\Omega,因此磁场图案将在实验室系中静止。对于ΩA<Ω\Omega_A < \Omega的较弱场,增长率强烈依赖于热导率。对于具有偶极宇称的场和典型的热导率值,得到的非常小的增长率几乎与重力为零时的增长率相同。对于具有偶极对称性的场,任何恒星辐射区(如太阳塔克层)的较差自转被证明基本上稳定了不稳定性,而与剪切符号无关。最后,提出了环形背景场的电流驱动扭结型不稳定性作为Ap星磁性的模型。最近观测到的Ap星约300高斯的低磁场阈值被理解为对应于产生不稳定性的最小磁场。

关键词

引用

@article{arxiv.0908.1841,
  title  = {The kink-type instability of toroidal stellar magnetic fields with thermal diffusion},
  author = {G. Ruediger and L. L. Kitchatinov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0908.1841},
  year   = {2015}
}

备注

11 pages, 7 figures, acc. for publication