双喷流星周层模型：方位角磁场的作用

Opher et al. (2015)、Drake et al. (2015) 已经表明，日球层磁场导致太阳风在日球层内鞘（即日球层终端激波与日球层顶之间的亚声速区域）流动中形成双喷流结构。在此情景下，日球层顶具有管状拓扑结构，而全球日球层的大多数模型中其为片状拓扑结构（例如 Izmodenov and Alexashov, 2015）。本文针对简化星周层探讨双喷流情景，其中：1) 恒星相对于星周介质静止；2) 与方位角分量相比，径向磁场可忽略不计；3) 假设恒星风外流为高超声速（在入流边界处，马赫数和阿尔芬马赫数均远大于 1）。我们证明了该问题可以表述为无量纲形式，其解仅依赖于一个无量纲参数 epsilon，即入流边界处阿尔芬马赫数的倒数。该参数与恒星磁场成正比。我们给出了不同 epsilon 值下该问题的数值解。给出了控制理想 MHD 方程的三个首次积分，并利用它们求得喷流中的等离子体分布。建立了终端激波距离、星周层顶距离与喷流尺寸之间的简单关系。这些关系使我们能够根据喷流状星周层的几何图像确定恒星磁场。