MHD simulations of accretion onto a dipolar magnetosphere. II. Magnetospheric ejections and stellar spin-down
本文研究了恒星磁层与吸积盘相互作用的外流。特别是,我们调查的磁层喷射(ME)由于膨胀和重联的磁力线连接的恒星与磁盘。我们的目的是研究外流的动力学性质,并评估其对年轻原恒星角动量演化的影响。我们的模型是基于轴对称的时间相关的磁流体动力学模拟的偶极磁层的旋转原恒星的粘性和电阻盘的相互作用,使用阿尔法处方的运输系数。我们的模拟设计,以模型:吸积过程和吸积漏斗的形成;周期性的膨胀/重连的磁层和相关的ME;恒星风。类似于磁弹弓,ME可以由磁盘和恒星的旋转提供动力,以便它们可以有效地从两者中去除角动量。根据吸积速率,ME可以提取吸积扭矩的相关部分,并且与弱但不可忽略的恒星风扭矩一起,可以平衡由于吸积而引起的自旋。当盘截断接近共转半径时,系统进入“螺旋桨”状态,其中盘和ME施加的扭矩甚至可以平衡由于恒星收缩而引起的自旋上升。MEs的自旋下降效率可以与其他场景进行比较,例如Ghosh & Lamb,X-wind或恒星风模型。然而,对于所有的情况下,一个有效的自旋下降扭矩需要一个相当强的偶极分量,这是很少观察到的经典金牛T星。一个更好的分析作用在原恒星上的扭矩必须考虑到非轴对称和多极磁分量与观测一致。
2012-11-20 astro-ph.SR
Response of the Earth's magnetosphere and ionosphere to solar wind driver and ionosphere load: Results of global MHD simulations
通过对太阳风-磁层-电离层系统的三维全球磁流体动力学模拟,研究了在行星际磁场(IMF)为纯南向磁场的情况下,磁层重联电压、电离层跨极电势和场向电流(FACs)与太阳风驱动因子和电离层负载的关系.结果表明,重联电压和跨极电势随Pedersen电导($Σ_{\rm P}$)的减小、向南IMF强度($B_{\rm s}$)的增大和太阳风速度($v_{\rm sw}$)的增大而单调增大。此外,当$B_{\rm s}$和$v_{\rm sw}$增加时,区域1和区域2的FACs都增加,而两个电流响应于$Σ_{\rm P}$而表现不同。随着$Σ_{\rm P}$的增加,区域1 FAC单调增加,但区域2 FAC对$Σ_{\rm P}$的增加表现出非单调响应:它首先在(0,5)西门子范围内增加,然后在$Σ_P >$ 5西门子范围内减少。
2009-04-05 astro-ph.SR physics.space-ph
Spicule jets in the solar atmosphere modeled with resistive MHD and thermal conduction
利用数值模拟方法,研究了磁电阻率和热导率对具有II型针状体和冷日冕喷流特征的太阳喷流动力学和性质的影响。射流的动态演化由2.5维切片上沿磁场线热传导的电阻MHD方程控制。磁场结构由两个对称的极性相反的相邻环组成,用于支持重联,然后形成等离子体射流。在总共10个模拟进行了不同值的电阻率和热导率,产生不同的形态和热性能的射流,我们量化。我们发现,磁电阻率的增加不会产生显着影响的形态,速度和温度的射流。然而,热传导性影响射流的温度和形态。特别地,热传导性导致射流到达更高的高度并增加射流顶点的温度。此外,热通量图表明,喷流顶点和电晕交换能量更有效地比身体的喷流。这些结果可能为太阳大气中的等离子体诊断开辟新的途径。
2020-05-27 astro-ph.SR
Disk-Magnetosphere Interaction and Outflows: Conical Winds and Axial Jets
我们研究外流的磁盘磁层边界的旋转磁化恒星的情况下,一个明星的磁场是聚束成X型配置使用轴对称和全三维MHD模拟。如果盘中的粘滞系数大于扩散系数,或者盘中的吸积速率增大,就会出现这种结构。锥形流出物从圆盘的内边缘流向开口角为30-45度的窄壳。外流携带着0.1-0.3的盘质量和部分盘的角动量向外。在不同周期的恒星周围会出现锥形外流,但是在“螺旋桨”状态的恒星中,会出现一个额外的-更快的分量:轴向喷流,其中物质在距离恒星很小的距离上被恒星表面上方的磁压力加速到非常高的速度。探索性的3D模拟表明,锥形外流是对称的旋转轴的磁盘,即使磁偶极子是显着错位。锥形外流和轴向喷流可能出现在不同类型的年轻恒星中,包括I类年轻恒星、经典金牛座T星和EXOR。
2009-01-24 astro-ph.SR
Magnetically Driven and Collimated Jets from the Disc-Magnetosphere Boundary of Rotating Stars
我们讨论了最近的进展,了解发射的外流/喷气机从磁盘磁层边界的缓慢和快速旋转的磁化恒星。在大多数讨论的模型中,假设盘的内部具有湍流粘性和磁扩散率(如由两个"α“参数所描述的),而盘外部的冠状区域使用理想磁流体动力学(MHD)来处理。广泛的MHD模拟已经建立了在缓慢和快速旋转的恒星的情况下发生的长期外流。在{ \it慢转恒星}的情况下,发现并研究了一种新的外流,{ \it a锥形风}。当恒星的磁通量因吸积盘向内运动而聚集时,就会出现锥形风。在其发源地附近,风的形状是一个半开角为$ \sim 30^\circ$的薄锥壳。在大的距离,这些流出成为磁准直的环形磁场和形式的物质占主导地位的射流。也就是说,射流是载流的。锥形风的主要驱动力是与环形磁场平方的负梯度成比例的磁力,而不是离心力。在{ \it快速旋转的恒星}处于“螺旋桨状态”的情况下,观察到两个分量的流出。第一个分量类似于物质主导的锥形风。在这种状态下,盘状物质的很大一部分可能被喷射到风中。第二个组成部分是一个高速,低密度的磁主导{ \it轴向喷流},其中物质沿着恒星的开放极场线流动。
2013-06-05 astro-ph.SR
MHD study of planetary magnetospheric response during extreme solar wind conditions: Earth and exoplanet magnetospheres applications
背景:恒星风和行星际磁场改变了行星磁层的拓扑结构。因此,直接暴露于恒星风的危险影响,例如对绕地球运行的卫星的完整性或系外行星的可居住性的影响,取决于空间天气条件。目的:这项研究的目的是分析类地磁层对各种空间天气条件和行星际日冕物质抛射的反应。计算了磁层顶间距、开闭场线边界和等离子体流向行星表面的流动。研究方法:我们使用球坐标系下的MHD程序PLUTO对恒星风的动压和温度以及行星际磁场强度和方向进行了参数化研究。所分析的参数范围从正常的空间天气条件到极端的空间天气条件,这些条件与太阳主序的当前和早期地球轨道上的日冕物质抛射相一致。此外,分析了亚阿文太阳风配置对地球和系外行星磁层的影响。结果如下:即使在超级日冕物质抛射期间,在赤道纬度的地球日侧,太阳风的直接降水也是极不可能的。另一方面,在沿着太阳主序的早期演化阶段,一旦太阳自转速率至少快了$5$倍(<4.4亿年),地球表面在日冕物质抛射期间直接暴露在太阳风中。如今,高轨道、地球同步轨道和中轨道的卫星在日冕物质抛射期间直接暴露于太阳风,因为地球日侧的部分轨道超出弓形激波的鼻部。
2022-03-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Magnetospheric Accretions and the Inner Winds of Classical T Tauri Stars
最近的分光偏振观测表明,年轻的低质量恒星,如经典的金牛T星(CTTS)具有相对较强的(~kG)磁场。这支持了这样一种情况,即恒星表面的最终吸积通过磁层进行,风是在磁流体动力学(MHD)过程中形成的。我们研究了最近的数值模拟磁层吸积通过一个倾斜的偶极子和一个复杂的磁场。一个稳定的吸积制度,其中吸积发生在有序的漏斗流,和一个不稳定的制度,其中气体穿透磁层在几个不稳定的流由于磁瑞利-泰勒不稳定性之间的差异将被讨论。我们描述了如何MHD模拟结果可以用于单独的辐射转移(RT)模型来预测可观察到的分位数,如线剖面和光变曲线。吸积流和流出预测的MHD模拟(通过RT模型)的可扩展性可以测试对观测。我们还讨论了CTTS最里面部分产生的外流/风的问题。首先,我们讨论了简单盘风和星风模型中的谱线形成。然后,我们讨论了形成的圆锥形磁驱动流出,所产生的磁盘磁层边界时,磁层被压缩成X型配置。
2013-10-05 astro-ph.SR
A case-study of multi-temperature coronal jets for emerging flux MHD models
背景:热日冕喷流是太阳大气的一个基本观测特征,其物理起源仍在积极辩论中。目的:我们研究了2017年4月4日在活动区NOAA 12644发生的六个经常性急流。它们在AIA的所有热过滤器中被观察到,并且在IRIS狭缝颚高空间和时间分辨率图像中被观察到。方法:AIA过滤器允许我们使用过滤器比率方法研究射流的温度和排放测量。我们研究了预喷流相位通过分析的强度振荡的基础上的射流与小波技术。结果如下:AIA和IRIS数据的一个很好的共对准表明,射流是在一个冠状,双室结构与冷发射的一侧和热发射在其他的顶部启动。热喷流在高温过滤器中准直,具有高速度(约250 km/s),并伴随着冷浪涌和喷射内核,两者都以约45 km/s的速度移动。在喷流的前阶段,在它们的底部,我们发现与小喷射同相的准周期强度振荡;它们的周期在2到6分钟之间,让人想起声波或MHD波。结论:这一系列的射流和浪涌提供了一个很好的案例研究,以测试二维和三维磁流体动力学(MHD)模型,导致磁通量出现。观测中发现的双室结构对应于包含重联位点的电流片下方的模型中发现的冷环和热环区域。与内核的冷浪涌是可比的冷喷射和等离子体团,自然出现在模型中。
2020-05-12 astro-ph.SR
Resistive MHD Simulations of Star-Disk-Jet System
恒星磁层和吸积盘相互作用,结果应该是从原恒星物体的最内部附近发射出外流。我们通过电阻性磁流体动力学模拟来模拟该区域的物理条件。类似于观测到的流出并不发生在最近的附近,除了准静止的漏斗流到恒星上,但可能发生在恒星上方几十个恒星半径处。我们使用ZEUS-3D代码的电阻版本ZEUS 347进行了数值模拟。
2009-08-18 astro-ph.SR
Modeling YSO Jets in 3D II: Accretion-Fed, Star-Anchored Poynting Jets in the Low-Density Polar Cavity Powered by Disk-Magnetosphere Interaction
University of Virginia(弗吉尼亚大学);Virginia Institute of Theoretical Astronomy, University of Virginia(弗吉尼亚大学理论天体物理研究所);University of Nevada, Las Vegas(内华达大学拉斯维加斯分校);Nevada Center for Astrophysics, University of Nevada, Las Vegas(内华达大学拉斯维加斯分校内华达天体物理学中心);University of Florida(佛罗里达大学)
本研究通过三维磁流体动力学模拟,揭示了由盘-磁层相互作用驱动的低密度极性腔体中磁性主导的Poynting喷流形成机制,与传统磁塔机制相比,该模型展示了恒星磁层对对称喷流发射的促进作用。
2026-02-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Solar jets: SDO and IRIS observations in the perspective of new MHD simulations
太阳喷流在很大的温度和波长范围内被观测为准直等离子体束。它们已经在Halalpha和光学线路中观察了50多年,称为浪涌。“喷流”一词来自1991年Yohkoh卫星发射后的X射线观测。它们是通过日光层传输能量的手段,参与日冕加热和太阳风的加速。关于它们的速度、发生率以及它们与日冕物质抛射的关系,已经得到了一些特征。然而,射流的启动机制,如新兴通量,通量抵消,或扭曲,仍然有争议。在过去的十年中,界面区成像光谱仪(IRIS)与太阳动力学观测台(SDO)上的仪器的协调观测使我们能够向前迈出一步,了解喷流的触发以及热喷流和冷涌之间的关系。我们同时观察了二维和三维MHD数值模拟的发展,以解释结果。本文总结了最近对喷流的研究,显示了零点或形成电流片的秃斑区域中的磁重联轨迹。在喷流前阶段,经常通过靠近出现通量圆顶的微小细丝的存在来检测扭转。扭曲也可以通过极性的滑动从重联附近的磁通绳转移到喷流。在重连点检测到双向流。我们发现的磁通绳和准分界线层的足迹中检测到的磁电流的作用,为启动的射流。我们选择了一些研究,并表明,相同的观测,不同的解释是可能的,基于不同的方法,如非线性力场外推或三维MHD模拟。
2022-01-27 astro-ph.SR
Solar Orbiter and SDO Observations, and Bifrost MHD Simulations of Small-scale Coronal Jets
我们报告了174年利用太阳轨道器的EUI/ \hri \观测到的盘上安静太阳区域的五个小尺度日冕喷流的高分辨率、高节奏观测。我们将\hri \图像与SDO/AIA的EUV图像相结合,并使用来自SDO/HMI的共同对准的视线磁图来研究射流的磁设置。\hri \喷流是典型日冕喷流的微缩版本,因为它们显示出带有底部增亮的狭窄准直尖顶。五分之三的喷流是由可探测到的微暗条喷发引起的,这种喷发是在微暗条下的中性线处发生通量抵消后产生的,类似于日冕喷流。为了更好地理解射流的物理学,我们还分析了五个小尺度射流从高分辨率的Bifrost MHD模拟合成\FeIX / \FeX \排放。模拟中的喷流位于中性线上方,五分之四的喷流由磁通量抵消触发。温度图显示了在相同的四个喷流中存在冷气体的证据。我们的模拟还显示了喷流螺旋中相反的多普勒频移(\kms的$\pm$ 10 s量级)的特征,这是喷流螺旋中磁场解扭运动的证据。我们观测到的平均喷流持续时间、塔尖长度、底部宽度和速度(和合成\FeIX / \FeX \图像)为6.5 $\pm$ 4.0 min(9.0 $\pm$ 4.0 min),6050 $\pm$ 2900 km(6500 $\pm$ 6500 km)、2200 $\pm$ 850 km、(3900 $\pm$ 2100 km)和60 $\pm$ 8 \kms \(42 $\pm$ 20 \km…
2022-11-12 astro-ph.SR
An MHD Simulation of the Possible Modulations of Stellar CMEs Radio Observations by an Exoplanetary Magnetosphere
本研究通过MHD模拟发现,近距系外行星和恒星磁场共同调制恒星CME驱动的II型射电暴频谱,弱行星磁场使辐射向高频转移,强磁场则抑制激波产生低频弱辐射。
2025-04-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
How Rotating Solar Atmospheric Jets Become Kelvin--Helmholtz Unstable
最近的观测结果支持一些磁流体动力学(MHD)模式的传播,在某些条件下,可以变得不稳定和发展的不稳定性是开尔文-亥姆霍兹不稳定性(KHI)。在其非线性阶段,KHI可以触发波湍流的发生,这被认为是日冕加热的候选机制。我们回顾了在太阳色球层和日冕中的龙卷风现象的建模,作为移动弱扭曲和旋转的圆柱形通量管,表明KHI上升在高模式MHD波的激发。不稳定性发生在一个波数范围内,其宽度取决于MHD模式数\emph{m},旋转射流与其环境之间的等离子体密度对比,以及内部磁场和射流速度的扭曲。我们已经研究了两个扭曲的旋转太阳极冕洞喷流,在一个扭曲的旋转喷流出现的灯丝爆发,并在一个旋转的macrosicule中的KHI。理论计算的KHI发展时间的几分钟的波长相当于半宽度的射流是在良好的协议与观测确定的增长时间,只有高阶(10 $\mathrm{\leqslant}$ \emph{m} $\mathrm{\leqslant}$ 65)MHD模式。因此,我们预计,在这些情况下观察到的KHI是由于不稳定的高阶MHD模式。
2019-05-26 astro-ph.SR
Launching of Conical Winds and Axial Jets from the Disk-Magnetosphere Boundary: Axisymmetric and 3D Simulations
我们调查发射的磁盘磁层边界的缓慢和快速旋转的磁化星使用轴对称和探索性的三维磁流体动力学(MHD)模拟流出。我们在这两种情况下都发现了长期的外流。(1)在缓慢旋转的恒星的情况下,一种新型的外流,锥形风,被发现和研究的模拟。当恒星的磁通量被圆盘聚集成X型配置时,就会出现锥形风。风的形状是一个薄的锥形壳,半开角为30-40度。锥形风可能是造成不同类型恒星中短暂和持久外流的原因。(2)在快速旋转的恒星(“螺旋桨制度”)的情况下,观察到两个组件的流出。一个分量类似于锥形风。很大一部分盘状物质可能被喷射到风中。第二个组成部分是一个高速,低密度的磁主导的轴向喷流,物质沿着恒星的开放极场线流动。喷流的质量通量约为锥形风的10%,但其能量通量(主要是磁性的)可能大于锥形风的能量通量。喷流的角动量通量(也主要是磁性的)导致恒星快速向下旋转。螺旋桨驱动的外流可能是原恒星中的喷流及其快速自旋下降的原因。射流被磁力准直,而锥形风在模拟区域中仅被弱准直。
2009-07-20 astro-ph.SR
Numerical simulation of solar photospheric jet-like phenomena caused by magnetic reconnection
在日冕和色球层中观测到了在其足点处有明亮环的喷流现象,称为海葵喷流。这些喷流是由于磁重联而形成的,从磁流体动力学(MHD)的尺度普适性来看,可以预期海葵喷流甚至存在于太阳光球层中。然而,在磁场能量并不占主导地位的光球层中,由于磁重联,喷流并不一定能产生。此外,MHD波产生的光球喷流可能有助于色球加热和骨针的形成,但这一假设尚未得到彻底的调查。在本研究中,我们利用包含重力与太阳光球参数的三维MHD模拟来研究太阳光球中的海葵喷流。在模拟中,太阳光球层中的磁重联诱导了喷流状结构。我们确定这些喷流状结构是由重联形成的慢激波引起的,并大致沿背景磁场的方向传播。我们还认为,来自喷流状结构的MHD波可以影响局部大气加热和骨针的形成。
2020-06-22 astro-ph.SR
MHD Effects on Pulsed YSO Jets. I. 2.5-D Simulations
在本文中,我们探讨了辐射轴对称MHD喷流的动力学在高分辨率下使用AMR方法。这项研究的目标是确定这种射流的动力学和排放特性。为此,我们已经实现了微观物理使我们能够产生合成地图的H $α$和[S II]。射流通过随时间变化的喷射速度以正弦方式或随机方式脉动,这导致了如在先前的模拟中所看到的复杂的内部冲击和稀疏结构。我们的模拟的高分辨率使我们能够非常详细地探索收缩力(由于射流的环形磁场)在脉冲相互作用的“工作表面”内的效果。我们映射的强H $α$发射标记冲击前和强大的[S II]发射内部冷却区域后面的冲击与高分辨率图像的射流观察。我们发现,捏力在较强的字段的情况下产生额外的发射区域沿轴相比,纯粹的流体动力学运行。这些模拟是了解辐射MHD射流的完整三维发射特性的第一步。
2014-12-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Time Monitoring of Radio Jets and Magnetospheres in the Nearby Young Stellar Cluster R Coronae Australis
我们报告JVLA 8-10 GHz($λ$ =3.0-3.7厘米)的监测观测对YSO集群R南冕座(R\,CrA),采取在2012年3月15日至9月12日。这些观测计划测量时间尺度从0.5小时到几天,几十天,最多$\sim$ 200天的无线电通量变化。我们发现,在个别时期可检测的YSO中,一般来说,在\textit{Spitzer}观测中最红的物体显示出最高的平均3.5厘米斯托克斯\textit{I}发射,和最低的分数变化$<$ 200天的时间尺度。在我们的观测中,最亮的射电源是两个最红的源IRS 7 W和IRS 7 E。此外,通过与1996-1998年和2005年的观测结果进行比较,我们发现这两个源的射电流量增加了$\sim$ 1.5倍。三个I/II类源IRSI,IRS 2和IRS 6的平均3.5厘米通量似乎与它们的吸积率由以前的近红外线调查。弱吸积的I/II类YSO,或那些在后来的进化阶段,目前的无线电通量变化$<$ 0.5小时的时间尺度。一些YSO仅在偶尔的燃烧事件中被检测到。源R1、CrA在一些衰落事件期间低于我们的检测极限。
2013-11-19 astro-ph.SR
The Dynamics of Stellar Coronae Harboring Hot-jupiters I. A Time-dependent MHD Simulation of the Interplanetary Environment in the HD 189733 Planetary System
首次对太阳系外行星系统进行了含时磁流体动力学数值模拟,研究了恒星磁场和风与行星磁层和外流的相互作用。我们的模型基于HD 189733系统的参数,该系统拥有一颗近距离的巨行星。我们的模拟揭示了一个高度结构化的恒星日冕,其特征在于具有不同等离子体性质的部门。恒星与行星之间的相互作用在大小和复杂程度上各不相同,这取决于行星相位、行星磁场强度以及恒星场和行星场的相对方向。它还揭示了一个长的彗星状的尾巴,这是行星磁层尾巴被其快速轨道运动包裹的结果。重联事件发生在特定的轨道相位,导致行星磁层的质量损失,从而在恒星表面产生热点。模拟还表明,该系统有足够的能量来产生在巨行星宿主恒星的Ca II线中观察到的热点。然而,重新连接事件的短持续时间表明不能持续观察到这种SPI。
2011-01-25 astro-ph.SR
Three-dimensional, Time-dependent MHD Simulation of Disk-Magnetosphere-Stellar Wind Interaction in a T Tauri, Protoplanetary System
本文通过三维含时MHD模拟T Tauri系统中原行星盘与恒星日冕的短期相互作用,发现自洽日冕加热和恒星风会将盘推至$10R_\star$以外,仅产生微弱零星吸积,并解释X射线光变与盘蒸发行为。
2023-03-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Analyses of Laser Propagation Noises for TianQin Gravitational Wave Observatory Based on the Global Magnetosphere MHD Simulations
天琴是一个拟议中的星载引力波(GW)观测站,由三颗相同的卫星组成,围绕地球中心运行,半径为$10^5$ km。它的目的是在0.1 mHz - 1 Hz的频率范围内探测地球引力波。GW的检测依赖于$10^{-12}$ ~m级的高精度光程长度测量。空间等离子体的色散会导致激光束在任意一对卫星间传播时产生光程差(OPD,$Δl$)。在这里,我们研究了天琴的OPD噪声。空间气象建模框架用于模拟地球磁层与太阳风之间的相互作用。通过模拟计算,得到了天琴卫星星座在地球磁层四个相对位置上的磁场和等离子体参数。我们计算了单链路、迈克尔逊组合和时延干涉(TDI)组合($α$和$X$)的OPD噪声。对于单连杆和迈克尔逊干涉仪,$|Δl|$的最大值在1 pm的数量级。对于TDI组合,对于$α$和$X$,这些可以被抑制到约0.004和0.008 μ m。迈克尔逊组合的OPD噪声在相关频率范围内是有色的;而TDI组合的OPD噪声近似为白色。计算了OPD噪声与TQ噪声的等效应变之比,发现在TQ最敏感的频率范围内,TDI组合的OPD噪声可以忽略不计。
2021-04-28 astro-ph.IM astro-ph.SR gr-qc
MHD simulations of the formation and propagation of protostellar jets to observational length scales
我们提出了2.5-D的全球性,理想的磁流体动力学模拟的磁驱动和旋转驱动的原恒星喷流从开普勒吸积盘,其中只有初始磁场强度在光盘的内半径,$B_{\rm i}$,是不同的。使用AMR-MHD代码AZEUS,我们自洽地遵循喷流演变到观测制度($>10^3\,\mathrm{AU}$)与空间动态范围$\sim6.5\times10^5$。模拟揭示了三个组成部分的流出:1)热,密集,超快和高度磁化的“射流核心”; 2)冷,稀薄,trans-fast和高度磁化的“鞘”围绕射流核心,并延伸到切向不连续性;和3)温暖,密集,trans-slow和弱磁化的冲击周围介质夹带的推进弓激波。模拟揭示了$B_{\rm i}$和射流推进速度,$v_{\rm jet}$,平均射流旋转速度,$\langle v_φ\rangle$,以及质量,动量和动能通量之间的幂律关系。不依赖于$B_{\rm i}$的电子包括被输送物质的等离子体- $β$,在所有情况下,其似乎渐近于阶数1。喷气式飞机是由“磁塔”和“线上珠”机制的组合发射的,前者占了大部分的喷气式飞机加速-即使是在强磁场下-并继续远远超过快磁音速点。在任何时候都没有领先的弓激波离开域,因此,这些模拟产生大规模的喷流,再现许多原恒星喷流,包括其特征速度和传输通量的观察到的属性。
2019-01-09 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Resistive MHD Simulations of Stellar Wind-Magnetosphere Coupling in TRAPPIST-1e
Escuela Nacional de Estudios Superiores (ENES) Unidad Morelia, Universidad Nacional Autónoma de México(国立自治大学高级研究国家学院莫雷利亚分部);Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México(国立自治大学核科学研究所)
通过三维电阻性磁流体动力学模拟,研究了TRAPPIST-1e磁层与恒星风在不同磁扩散率下的耦合,发现磁扩散率增大会拓宽耦合层并改变能量转换区域分布,同时估算的射电功率代理随扩散率增加而增大,但数值扩散率过高使得结果仅作为敏感性研究,且行星磁场强度下的最大回旋频率低于地面观测窗口,需空间观测。
2026-03-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Simulating protostellar jets simultaneously at launching and observational scales
我们提出了第一个2.5-D MHD模拟的原恒星射流,其中包括在该地区的喷气发动magnetocentriculally在尺度长度$<0.1$ AU,并在那里观察到的规模长度$>10^3$ AU的传播射流。这些模拟,与新的AMR-MHD代码AZEuS进行,揭示有趣的条件之间的关系在磁盘表面,如磁场强度,和直接观测,如自行,射流旋转,射流半径,和质量通量。通过比较这些量与观测值,我们提出了直接的数值证据表明,磁离心发射机制是能够,本身,发射现实的原恒星射流。
2010-12-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
Modelling MHD accretion-ejection - episodic ejections of jets triggered by a mean-field disk dynamo
我们目前的MHD模拟探索发射,加速和准直的喷气机和磁盘风。磁盘结构的演变是一贯考虑。扩展我们以前的研究,我们现在考虑的磁场的自我生成的$α^2Ω$平均场发电机。磁盘磁化保持在一个相当低的水平,这有助于发展的$T > 10,000$动态时间步长的域上延伸1500内磁盘半径的模拟。我们发现一个磁场的内部磁盘类似于常见的开放领域的结构,有利于磁离心发射。外盘磁场是高度倾斜的,主要是径向的。在这里,差动旋转诱导一个强大的环形分量,在外流发射中起着关键作用。这些从外盘流出的气流速度更慢,密度更大,准直性更差。如果发电机动作不熄灭,就会不断产生磁通量,并向磁盘外扩散,充满整个磁盘。我们已经发明了一个玩具模型,触发了一个依赖于时间的平均场发电机。这种发电机的占空比导致类似时间尺度上的情节性喷射。当发电机被抑制的磁化下降到临界值以下时,产生的流出和吸积被抑制。一般的结果是,我们可以通过一个{ \em盘-内禀发电机}来控制幕式喷射和{ \em大规模喷流结},该发电机是时间相关的,并再生喷流发射磁场。
2014-09-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Asymmetric MHD Outflows/Jets from Accreting T Tauri Stars
对来自年轻恒星的喷流的观测揭示了某些来源的不对称流出。为了评估流出物或喷流相对于赤道面不对称的条件,对旋转磁化星的轴对称粘性/扩散盘吸积进行了大量的$2.5$ D MHD模拟。我们考虑初始磁场是对称的赤道平面,并包括一个径向分布的场线程的磁盘(磁盘场)和恒星偶极子场。({ \bf 1})。对于纯盘场,流出的对称性或不对称性受盘的中平面等离子体$β$的影响(其中$β$是等离子体压力与磁压力的比率)。对于低密度光盘与小等离子体$β$值,外流被观察到对称的$10\%$内超过数百个内部光盘轨道的时间尺度。对于密度较高的$β$盘,上、下日冕等离子体的耦合被打破,两半球的准周期场运动变得不同。这种不对称性导致了不对称的偶发性流出。({ \bf 2.})吸积恒星与恒星偶极子场和没有磁盘场表现出情节,两个组件流出-磁层风和内部磁盘风从更大的径向距离。两者的特点是相似的速度分布,但磁层风的密度是盘风的$\gtrsim 10$倍。({ \bf 3}.)增加一个平行于恒星偶极场的圆盘场,可以增强磁层风,但抑制圆盘风。({ \bf 4}.)相反,增加一个与恒星偶极场反平行的圆盘场可以抑制磁层风和圆盘风。我们的模拟再现了金牛座T星的非对称外流观测的一些关键特征。
2015-03-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evidence for precursors of the coronal hole jets in solar bright points
分析了23个观测到的日冕亮点中的日冕喷流事件。重点是日冕喷流事件之前和期间平均亮度的时间演变。在绝大多数情况下,无论是单一的或经常性的日冕射流之前,轻微的前兆扰动观察到的平均强度曲线。关键的结论是,我们能够检测到准周期振荡的特征周期从亚分钟到3-4分钟的亮点亮度值之前的射流。我们的基本主张是,随着传统上接受的情况下,通过新的磁通量的出现和重新连接的亮点和日冕洞的初始结构的亮点的演变,某些MHD振荡和波动运动可以激发,这些可以在观察到的动力学的重要地位。这些准振荡现象可能在日冕喷流的不同时期的点火和演化之间起着联系的作用。它们可以指示由于系统熵变、密度变或剪切流引起的MHD波激发过程。很可能在开放和闭合场线区域之间的边缘处存在急剧的流出速度横向梯度。我们假设,磁重联可以是MHD波的源,由于脉冲产生或快速的温度变化,剪切流驱动的非模型MHD波的演变(自加热和/或过反射机制)。
2018-03-01 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph