磁流体力学恒星的稳态不可压缩理想自由边界流
太阳与恒星天体物理
2026-07-06 v1 流体动力学
摘要
这项自足的理论研究处理了与真空毗邻的引力理想磁流体力学恒星中的不可压缩自由边界流,以 Chandrasekhar、Prendergast 和 Tsinganos 的稳态沿场流以及一个新的稳态跨场流家族为中心,所有这些都是轴对称 Tsinganos 方程的解。在不存在压缩波和激波的情况下,不可压缩流体通过其冻结磁场沿场线以横向 Alfv\`{e}n 波传播而演化,压力在原位瞬间反应。稳态流的起源基于 Parker 理论,即处处连续的流是例外而非常规,因为存在切向场/流间断的基本倾向。天体物理粘滞度和电阻率不为零,但仅在远小于宏观尺度的尺度上才显著。这种近理想流体具有相同的切向间断倾向,但近间断容易通过小尺度的粘滞-电阻磁重联耗散。该研究分别处理严格理想流体本身,以构建对自组织近理想流体中通过不可抑制的能量损失和场拓扑变化(随着偶发重联耗尽自由能)产生稳态流的湍流形成的概念性理解。该研究表明,稳态涡旋和扭曲场的亚稳态储存是太阳内部发电机的自然产物,以解释最近对在太阳自转时标上持续连贯地存在于优选经度位置的日冕爆发的多仪器观测。
引用
@article{arxiv.2607.05299,
title = {The steady incompressible ideal free-boundary flows of a hydromagnetic star},
author = {B. C. Low and S. W. McIntosh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2607.05299},
year = {2026}
}
备注
21 pages, 6 figures, an internal study of the High Altitude Observatory, NSF National Center for Atmospheric Research