Prendergast 磁场的稳定性
太阳与恒星天体物理
2022-10-12 v1
摘要
大质量主序星中的对流在其核心产生大尺度磁场，并随着它们沿红巨星支演化而持续存在。这些磁场的遗迹可能呈现为 Prendergast 磁场，一种由极向与环向分量组合而成、预期可相互稳定的磁场。先前的解析与数值计算未在短时间尺度上发现 Prendergast 场不稳定的任何证据。本文中，我们给出的数值模拟显示该磁场存在长时间尺度的线性不稳定性。我们发现该不稳定性对边界条件的变化具有稳健性，且不会被强稳定层结所抑制。该不稳定性是一种电阻不稳定性，其增长率对电阻率具有幂律依赖，即增长率随电阻率减小而降低。我们通过将该幂律外推至恒星的电阻率数值来估算恒星中该不稳定性的增长率。该不稳定性足够迅速，能在短于恒星演化时标的时间尺度上使磁场失稳，表明 Prendergast 场并非研究恒星磁场时的良好模型。
引用
@article{arxiv.2209.14339,
title = {The Stability of Prendergast Magnetic Fields},
author = {Emma Kaufman and Daniel Lecoanet and Evan H. Anders and Benjamin P. Brown and Geoffrey M. Vasil and Jeffrey S. Oishi and Keaton J. Burns},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.14339},
year = {2022}
}
备注
9 pages, 8 figures