Inertial waves in a differentially rotating spherical shell
本文研究了球壳中不可压缩流体的小振幅惯性波传播特性。对于圆柱形和扁壳形旋转剖面，在无粘极限下，惯性波服从一个二阶混合型偏微分方程。因此，存在两种惯性模式，这取决于特征传播的双曲域是否覆盖整个壳体。这两种惯性模式的发生进行检查，我们表明，惯性波可能传播的频率范围比固体旋转更广泛。使用高分辨率计算的基础上的频谱方法，我们表明，与固体旋转，奇异模式与薄剪切层以下的短周期吸引子仍然存在与差分旋转。它们甚至存在于一个完整的球体中。在粘性为零的极限下，剪切层的宽度似乎对整体背景剪切的依赖性很弱，表现出E^{1/3}与埃克曼数E的比例关系，就像在固体旋转的情况下一样。也存在以E^{1/2}作为Ekman边界层的宽度缩放的薄分离层模式。本文还考虑了壳内惯性波的共转共振行为。对于圆柱旋转，波在共转时被显著地吸收。相比之下，对于扁壳旋转，波可以穿过没有可见吸收的临界层，并且这种模式对于足够小的埃克曼数是不稳定的。
2012-12-01 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Inertial waves in differentially rotating low-mass stars and tides
恒星与行星的潮汐相互作用可能会激发恒星对流区的惯性波。它们的耗散在短周期行星的长期轨道演化中起着重要作用。如果假设恒星作为固体旋转，波的多普勒频移被限制在$[-2 Ω, 2 Ω]$（$Ω$是恒星的角速度），它们可以在整个对流区传播。然而，湍流对流可以通过赤道加速（如太阳）或减速来维持差异旋转，这可能会改变波的传播。因此，我们探索的惯性振荡模式的特性在一个锥形差分旋转的背景流的角速度只取决于纬度坐标，接近预期的低质量恒星的外部对流信封。我们发现，他们的频率范围扩大了微分旋转，他们可能只在一个有限的部分传播的信封。在某些情况下，惯性波在短周期吸引子环周围形成剪切层。在其他情况下，当恒星中存在转向面或共转层时，它们会表现出显着的行为。我们讨论如何所有这些情况下，可以影响恒星的潮汐耗散。
2014-10-13 astro-ph.SR
Tidal inertial waves in the differentially rotating convective envelopes of low-mass stars - I. Free oscillation modes
恒星与行星的潮汐相互作用可能会激发恒星对流区的惯性波。在低质量恒星中，它们的耗散在短周期行星的长期轨道演化中起着重要作用。湍流对流可以在其包络线内维持差动旋转，赤道加速（如太阳）或减速，这可以改变波的传播特性。本文研究了球壳内均匀流体差分旋转时自由线性惯性波的一般传播特性。我们假设背景流的角速度只取决于纬度坐标，接近于低质量恒星的外部对流包络。我们使用i）在无粘情况下的分析方法来获得色散关系，由此我们计算能量传播的特征轨迹。这使我们能够研究吸引循环的存在，并推断出不同的家庭的惯性模式; ii）高分辨率的数值计算的基础上的粘性问题的谱方法。我们发现，在整个壳（D模式）传播的模式的行为与固体旋转的方式相同。然而，另一个家庭的惯性模式存在（DT模式），它只能在对流区的一个有限的部分传播。我们的研究表明，它们是不太常见的D模式，并指出，特征射线和剪切层往往集中在一个楔形或点状吸引子。更重要的是，我们发现，对于非轴对称振荡模式，剪切层可以跨越共转共振与局部积累的动能。他们的阻尼率尺度非常不同，我们得到的标准D模式，我们展示了一个例子，它是独立的粘度（埃克曼数）在天体物理制度中，它是小的。
2016-01-18 astro-ph.SR
Rotating Convection and Gravito-Inertial Wave Generation in Stellar Interiors
重力惯性波可以在对流区和辐射区的界面处以及对流区中的雷诺应力激发。因此，它们的能量通量的大小将随着对流的性质而变化。为了评估对流如何随旋转而变化，本文提出了一种简化的旋转对流局部单峰模型，该模型提供了均方根速度的大小、超绝热度和特征长度尺度作为对流Rossby数以及热扩散系数和粘性扩散系数的函数。在这种对流模型的背景下，两种模型用于评估重力惯性波通量被认为是：界面模型和充分处理的雷诺应力对波的影响。有人发现，有制度的亚惯性波可能携带一个显着的能量通量相对于纯重力波，取决于对流Rossby数，在稳定区域的浮力时间尺度的对流翻转时间的比率，和波的频率。
2019-02-27 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
A linear model for inertial modes in a differentially rotating Sun
针对太阳高方位阶惯性模偏离薄壳Rossby-Haurwitz模型的问题，本研究通过谱特征值求解器计算较差自转下的太阳惯性模谱，发现观测模可能对应更高n的解，且本征函数位置与观测存在差异，为太阳内部研究提供新视角。
2023-08-24 astro-ph.SR
Gravito-inertial waves in a differentially rotating spherical shell
本文用Boussinesq近似分析了重力惯性波在旋转球壳内的斜压层流中的传播。通过计算非耗散极限下的特征路径，并利用高分辨率谱方法求解全耗散本征值问题，研究了波动特性。引力惯性波被发现服从混合型二阶算子，并经常集中在短周期吸引子的特征或被困在一个楔形形成的转向表面和边界。我们还发现，本征模式，表现出较弱的粘度和热扩散的依赖性，就像真正的正规模式。一些轴对称模态被发现是不稳定的，并且可能被斜压不稳定性破坏。类似地，一些满足临界层（或共转共振）的非轴对称模式可以在足够低的扩散率下变得不稳定。在所有情况下，不稳定性都是由差动旋转驱动的。对于许多模式的频谱，整洁的幂律被发现的阻尼率与扩散系数的依赖性，但指数值的理论解释仍然难以捉摸的一般。本征值谱变得非常丰富和复杂，这让我们假设一个更丰富和更复杂的旋转恒星或行星的谱，这些恒星或行星具有由斜压性驱动的差分旋转。
2016-05-24 astro-ph.SR
Rotation of the convective core in $γ$ Dor stars measured by dips in period spacings of g modes coupled with inertial modes
周期间隔（$ΔP$）与偶极双g模周期（$P$）之间的关系对于测量快速旋转的$γ$ Dor星和缓慢脉动的B（SPB）星的g模腔中的旋转速率是有用的。在快速旋转的恒星中，对流核中的惯性模可以与周围辐射区中传播的g模共振耦合。共振耦合导致$P$ - $ΔP$关系的下降，这与化学成分梯度引起的调制不同。在$ΔP$中的这种共振下降出现在对应于自旋参数$2f_{\rm rot}{\rm(cc)}/ν_{\rm co-rot} \sim 8-11$的频率附近，其中$f_{\rm rot}$（cc）是对流核心的旋转频率，而$ν_{\rm co-rot}$是同向旋转坐标系中的脉动频率。共振时的自旋参数在某种程度上取决于核心过冲的程度、中心氢丰度和其他恒星参数。我们可以在观察到的倾角与预测从主序模型的双极g模式，允许对流核心旋转差分从周围的g模式腔的周期。我们已经进行了这样的拟合16个选定的$γ$多尔星有明确的倾角，并发现大多数的$γ$多尔星，我们研究的旋转几乎均匀，而对流核心往往比g-模式腔在进化程度较低的恒星旋转略快。
2021-02-17 astro-ph.SR
How do tidal waves interact with convective vortices in rapidly-rotating planets and stars?
本研究针对快速旋转天体中潮汐惯性波与大尺度对流涡旋相互作用的建模难题，采用准地转半解析模型结合线性分析与模拟，揭示了不稳定区湍流耗散机制与稳定区动量混合、次级波发射规律，完善了潮汐演化理论。
2023-03-08 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Tidal synchronization trapping in stars and planets with convective envelopes
本研究针对偏心系统中简单潮汐模型的预测偏差，发现具有对流包层的恒星和气态行星中潮汐驱动的惯性振荡会形成稳定同步俘获网络，可解释低质量恒星与热木星自转速率偏离伪同步或同步预期的现象。
2024-07-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Inertial and gravity wave transmissions near radiative-convective boundaries
本文研究了{ \it f}平面内辐射对流边界附近惯性波和重力波的传播。本文研究了{ \it f}平面上辐射-对流边界附近的惯性波和重力波的传播。两种配置已被认为是：波传播从对流层的辐射分层稳定层，或周围的其他方式。已经发现，当稳定层强烈分层（$N^2/(2Ω)^2>1$）时，波更倾向于在低纬度生存。然而，当稳定层是弱层结（$N^2/(2Ω)^2<1$）时，如果纬向波数很大，则波可以在任何纬度生存。然后讨论了均匀分层和连续变化分层两种浮力频率结构的传动比。对于均匀层结，我们发现，当旋转速度快时，或当波在临界余纬附近时，透射是有效的。对于连续变化的层结，我们讨论了浮力频率的平方为代数函数$N^2\propto z^ν (ν>0)$时的传动比。我们已经发现，当旋转是快速的，或当波的临界余纬附近，或当分层的厚度远远大于水平波长时，传输可以是有效的。传动比不取决于结构（辐射层位于对流层之上，反之亦然;波向外或向内传播），而仅取决于波的特性（频率和波数）和流体的特性（分层程度）。
2021-02-23 astro-ph.SR physics.flu-dyn
First evidence of inertial modes in $γ$ Doradus stars: The core rotation revealed
剑鱼座γ星呈现出令人难以置信的丰富脉动光谱，具有重力惯性模式，在某些情况下补充了三角洲盾牌状压力模式，在许多情况下补充了Rossby模式。本文的目的是表明，除了这些模式建立在辐射信封，纯惯性模式，被困在对流核心，可以检测到开普勒观测的伽马剑鱼座恒星，由于他们的共振与重力惯性模式。我们首先使用一个简化的模型的扰动在一个完整的球的均匀密度。在这些条件下，从所谓的庞加莱方程的解析解可知纯惯性模式的谱。然后，我们计算耦合因子，这有助于选择与周围的偶极重力惯性模式最好的相互作用的纯惯性模式。使用完整的计算的引力惯性模式在现实模型中的伽马剑鱼星，我们能够表明，纯惯性/引力惯性共振出现在重力惯性模式周期间距系列的倾角自旋参数接近的简单模型预测。我们在开普勒伽马剑鱼座恒星KIC 5608334中发现了这种倾斜的第一个证据。最后，使用完整的计算在孤立的对流核，我们发现，纯惯性/重力惯性共振的自旋参数也敏感的对流核的密度分层。总之，我们已经发现，在某些开普勒恒星中观察到的重力惯性模式周期间隔的某些下降实际上是与对流核心中捕获的纯惯性模式共振的签名。这有希望最终获得中心条件，即旋转和密度分层，在主序星上的中等质量恒星。
2020-06-16 astro-ph.SR
Constraining differential rotation in gamma Doradus stars from inertial dips properties
本研究通过分析伽马 Doradus 星惯性凹陷特性，结合双层自转剖面推导波动方程并数值求解，明确较差自转对凹陷的影响及可探测参数范围，为探测恒星核自转、理解角动量输运提供方法。
2024-12-03 astro-ph.SR
The complex interplay between tidal inertial waves and zonal flows in differentially rotating stellar and planetary convective regions I. Free waves
在近距离两体系统的潮汐相互作用的量化是最感兴趣的，因为他们有一个至关重要的影响的架构和旋转的历史的机构。各种研究表明，任何一个天体的潮汐消散都对它的结构和动力学非常敏感，就像存在于类太阳恒星和巨型气态行星的外对流层中的差异旋转一样。特别是，潮汐波可以强烈地与纬向流在所谓的共转共振，其中波的多普勒频移抵消。我们的目标是提供一个深入的物理了解潮汐惯性波的动力学在共转共振，在存在的差分旋转配置文件典型的低质量恒星和巨行星。通过建立一个倾斜的剪切盒，我们研究了自由惯性波在共转时的传播和透射，更一般地说，在临界水平上，这是控制波微分方程中的奇点。通过构建一个不变量称为波作用通量，我们确定了不同的制度，波传输在临界水平，这是证实了一维三层数值模型。我们发现，惯性波可以完全透射，强烈阻尼，甚至放大后，越过临界水平。这些制度的发生取决于假设的差分旋转的轮廓，在性质以及纬度的临界水平，和波的参数，如惯性频率和纵向和垂直波数。因此，波可以在临界水平阻尼时将其作用通量沉积到流体中，或者在临界水平放大时将其作用通量提取到流体中。这两种情况都可能导致潮汐相互作用体之间的显著角动量交换。
2021-01-12 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
The inertial dip as a window on the convective core dynamics
本研究通过分析Gamma Dor恒星周期间隔模式中的惯性凹陷，探索核心磁场对恒星结构的影响，并与差速旋转情形对比，旨在消除两者特征间的简并性。
2025-10-07 astro-ph.SR
Tidally driven inertial waves enhance eccentricity damping and spin evolution in planets and stars
University of Massachusetts Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校）
研究显示，潮汐驱动的惯性波能显著增强行星和恒星的偏心率阻尼，有助于解释双星系统圆化问题。
2025-10-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraining core-to-envelope differential rotation in gamma-doradus stars from inertial dips properties
本文通过解析建模重力-惯性模与纯惯性模耦合产生的惯性凹陷，推导修正洛伦兹剖面，以约束 gamma-Dor 恒星对流核心与近核区的较差自转。
2024-10-28 astro-ph.SR
Wave reflection and transmission at interface of convective and stably stratified regions in a rotating star or planet
本文用一个简化的模型研究了对流区与稳定层结区（如恒星的辐射层或气态行星的层结层）交界处的波反射和透射。考虑对流区的惯性波和稳定层结区的重力惯性波。我们从极地开始，然后扩展到任何纬度。讨论了六种情况（见表1），在情况2中，两种波在两个区域共存。对于情况2进一步讨论四种配置。计算了波浪反射和透射的角度和能量比。结果表明，波浪的传播和透射取决于浮力频率与旋转频率的比值。在快速旋转的恒星或行星中，波穿过界面传播，入射波的大部分能量被传输到另一个区域，而在慢速旋转的恒星或行星中，波的传输被抑制。
2020-09-02 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Dynamic tides in rotating objects: a numerical investigation of inertial waves in fully convective or barotropic stars and planets
我们进行直接的数值模拟潮汐遇到一个旋转的行星上的高度偏心或抛物线轨道上的中心恒星制定为一个初始值问题。这种方法使我们能够扩展Ivanov和Papaloizou以前的工作，考虑固体核心的行星模型，并避免作出滞弹性近似。我们得到的无芯模型，使全球惯性模式被识别的潮汐响应的功率谱。他们的频率被发现是在良好的协议与那些使用WKBJ方法或滞弹性频谱的方法在以前的工作中采用的小行星旋转速率。我们还发现，在较高的旋转速率的情况下，行星角速度的正常模式的频率的依赖性，可以在很大程度上理解通过应用一阶微扰理论的滞弹性模式。我们计算的能量和角动量交换的潮汐相遇的结果，并为无芯模型再次找到良好的协议，使用任一滞弹性谱方法得到的结果。具有固体核心的模型显示出在临界纬度处的剪切层发射的证据，并且在遭遇之后可能有波吸引子，但是只要核心半径与总半径的比率小于50%，在遭遇期间交换的总能量与无核心情况没有显著差异，当该比率小于总半径的25%时，几乎没有任何差异。我们给出了这个结果的物理和数学解释。最后，我们能够验证滞弹性近似在这里提出的工作和我们之前的工作中的使用，这些工作导致了对高偏心轨道行星循环率的估计。
2010-05-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Mode coupling coefficients between the convective core and radiative envelope of $γ\,$Doradus and slowly pulsating B stars
本研究通过星震学方法计算了 $\gamma$ 型剑鱼座和缓慢脉动 B 型星对流核与辐射包层间的模式耦合系数，发现快速自转的年轻 $\gamma$ 型剑鱼座星最适合产生该耦合现象。
2023-08-01 astro-ph.SR
Viscous inertial modes on a differentially rotating sphere: Comparison with solar observations
在以前的文章中，我们研究了纬度旋转对太阳赤道Rossby模的影响。从那时起，在太阳上观测到了丰富的惯性模谱，这不仅限于赤道Rossby模，还包括高纬度模。在这里，我们扩展计算的环形模式在二维球面几何形状，使用现实的太阳能差分旋转，包括粘性阻尼。目的是比较计算的模式谱与观测和模式稳定性研究。在固定的半径，我们解决了本征值问题的数值使用球谐分解的速度流函数。由于粘性临界层的存在，谱由四个不同的族组成：Rossby模式，高纬度模式，临界纬度模式和强阻尼模式。对于每个纵向波数m<4，球体上存在多达三个Rossby样模，与赤道β平面相反，赤道β平面仅存在赤道Rossby模。模型中阻尼最小的模式具有与观察到的模式相似的本征频率和本征函数;当半径取在对流区的下半部分时，比较得到改善。当半径大于0.75 R且埃克曼数E<10^{-4}时，至少有一个模是不稳定的。对于m=1或m=2，当Ekman数的径向依赖性遵循淬灭扩散率模型（E=2）时，多达两个Rossby模式是不稳定的。10^{-5}在对流区底部）。当m=3时，最多有两个Rossby模是不稳定的，包括赤道Rossby模。虽然这里讨论的2D模型是高度简化的，但环形模式的光谱似乎包括许多观测到的太阳惯性模式。模型中的自激模式的频率接近于具有最大振幅的观测模式的频率。
2022-04-28 astro-ph.SR
The interactions of the elliptical instability and convection
椭圆不稳定性是一种椭圆流线的不稳定性，它可以被旋转流体中的大尺度潮汐流激发，如果无量纲潮汐振幅（$ε$）足够大，则会激发惯性波。它在对流区工作，但它与湍流对流的相互作用尚未在这方面进行研究。我们在宽箱中进行了一系列广泛的笛卡尔流体动力学模拟，以探索椭圆不稳定性和瑞利-贝纳德对流的相互作用。我们发现，由椭圆形不稳定性产生的地转涡旋占主导地位的流动，与能量远远超过惯性波。此外，我们发现，椭圆形不稳定性可以与对流，但它是抑制足够强的对流，主要是由对流驱动的大尺度涡。我们研究流在傅立叶空间，使我们能够确定积极的主导频率和波数。我们发现，权力主要集中在地转涡，在对流不稳定的波数，并沿惯性波色散关系，即使在非椭圆变形对流。检查线性增长率的对流背景下，我们发现，对流大尺度涡抑制椭圆形不稳定以同样的方式创建的椭圆形不稳定本身的地转涡。最后，对流运动作为大尺度潮汐流的有效粘性，提供持续的能量传递（按比例缩放为$ε^2$）。此外，我们发现，从椭圆不稳定性的爆发，当它的操作，导致的能量转移是一致的$ε^3$标度在以前的工作中发现。
2023-02-06 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Resonant tidal responses in rotating fluid bodies: global modes hidden beneath localized wave beams
在旋转恒星和行星中，对流包层中惯性波的激发为潮汐耗散提供了一个重要的通道，但由于惯性波的耗散率不稳定地依赖于潮汐频率。潮汐耗散在某些频率下显著增强，表明潮汐强迫与某些本征模之间可能存在共振。然而，由于惯性波本征值问题的奇异性，这些共振的性质仍然是个谜，在文献中，共振常常被错误地归因于波吸引子。在这封信中，我们揭示了共振潮汐响应对应于惯性模式与大规模的流动隐藏在本地化的波束。强耦合的潮汐强迫和隐藏的大规模流动加强了本地化的波束从临界纬度，导致增强潮汐耗散。这项研究解决了一个长期存在的难题，关于潮汐耗散的频率依赖性，由于惯性波在对流信封。
2021-09-06 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
The impact of rotation on turbulent tidal friction in stellar and planetary convective regions
恒星和行星对流区的湍流摩擦是驱动恒星和行星内部潮汐流动能耗散和系统演化的关键物理机制之一。这种摩擦作用于这些层中的平衡/非波浪状潮汐和潮汐惯性波。因此，有必要获得这种摩擦的稳健处方。在目前的最先进的，它是由一个湍流涡粘性系数，混合长度理论的基础上，应用于潮汐的速度。然而，目前的处方都没有考虑到旋转的作用，可以强烈影响湍流对流。因此，我们使用的理论比例尺的对流速度和特征lengthscales在旋转的恒星和行星，最近已被证实的3-D高分辨率非线性笛卡尔数值模拟推导出一个新的处方。一个相应的本地模型的潮汐波是用来了解线性潮汐耗散的后果。最后，旋转恒星模型的新网格和行星对流Rossby数的公布值被用来讨论天体物理学的后果。旋转对对流的作用深刻地改变了作用在潮汐上的湍流摩擦。在快速旋转的制度（与对流Rossby数低于0.25），涡动粘度可能会减少了几个数量级。这可能导致平衡潮汐的粘性耗散效率的损失，并导致大部分对流区域中的潮汐惯性波的更有效的复杂和共振耗散。因此，有必要对恒星-行星系统和多恒星的潮汐/旋转演化进行完全耦合的处理，并对潮汐流的变化及其作为旋转函数的耗散进行连贯的处理。
2016-04-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
The effects of nonlinearities on tidal flows in the convective envelopes of rotating stars and planets in exoplanetary systems
在紧密的系外行星系统中，潮汐相互作用在很长的时间尺度上驱动行星和恒星的轨道和自旋演化。在低质量恒星和巨型气态行星的对流包层中，潮汐惯性波（由科里奥利加速度恢复）在被激发和随后阻尼（例如通过粘性摩擦）时，特别是在系统生命的早期，对潮汐耗散有很大的贡献。已知这些波会受到非线性效应的影响，包括触发纬向流形式的差异旋转。在这项研究中，我们使用一个现实的潮汐体强迫激发惯性波，通过在波的动量方程中的平衡潮汐的剩余作用。通过在绝热不可压缩对流壳层中进行三维非线性流体动力学模拟，我们研究了非线性项的加入如何影响潮汐流的性质，以及能量和角动量的重新分布。特别是，我们确定并证明删除负责非物理的角动量演化在以前的数值研究中观察到的条款。在我们的新的设置，我们观察到建立强大的圆柱剪切纬向流，修改以前的线性理论预测的潮汐耗散率。我们证明，这种差异旋转波的影响整齐地解释了线性和非线性耗散率之间的差异，在我们的许多模拟。我们还强调了惯性波的共转共振和参数不稳定性的主要作用，这是观察到足够高的潮汐强迫振幅或低粘度，在影响潮流响应。
2022-07-26 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Tidal dissipation due to inertial waves can explain the circularization periods of solar-type binaries
潮汐耗散是使太阳型近距离双星的轨道圆化和自旋同步的原因，但其机制尚未完全了解。以前的工作表明，理论预测的潮汐耗散率的显着增强需要解释观察到的圆化周期（$P_\mathrm{circ}$）在各种恒星星族，和他们的演化与年龄。这部分是基于一种普遍的信念，即太阳型恒星中潮汐耗散的主要机制是对流包络中作用于平衡潮汐的湍流粘性。本文研究了自转太阳型恒星演化过程中对流区和辐射区的潮汐耗散。我们研究平衡潮汐耗散，将一个依赖于频率的有效粘度的动机，最新的流体动力学模拟，和惯性波（动力潮汐）耗散，采用频率平均的形式主义，占现实结构的明星。我们证明，所观察到的二元循环周期可以解释的惯性波（动力潮）耗散对流信封。这种机制在主序列前阶段特别有效，但如果自旋接近同步，它也会在主序列上运行。预测的$P_\mathrm{circ}$，由于这种机制的增加与主序年龄符合的意见。我们还表明，平衡潮汐和内部重力波耗散不太可能解释所观察到的$P_\mathrm{circ}$，即使在主序前，根据我们目前对这些机制的最佳理解。最后，我们主张更现实的动力学研究的恒星星族，采用潮汐耗散由于惯性波。
2022-03-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Impact of rotation on stochastic excitation of gravity and gravito-inertial waves in stars
由于日震学和星震学在恒星中探测到了重力波（或其特征），它们可能在恒星角动量的演化中起着重要作用。此外，Neiner及其合作者对CoRoT目标HD51452的观测研究表明，旋转对恒星内部重力惯性波的随机激发具有潜在的强烈影响。我们的目标是探索恒星自转对引力波和引力惯性波随机激发的作用。用局部非传统的f平面模型描述了恒星内部辐射区和对流区的引力惯性波动力学。在此框架下研究了它们与对流湍流的耦合。首先，我们发现，在超惯性制度，其中波的频率是旋转频率的两倍以上，在对流区的重力惯性波的倏逝随波频率的降低而减少。其次，在亚惯性区，重力惯性波在对流区成为纯粹的传播惯性波。同时，对流区域中的湍流通过旋转进行修改。事实上，湍流能量级联向小尺度减慢，并在快速旋转的情况下，得到强烈的各向异性湍流，可以理解为复杂的非线性三元相互作用的传播惯性波。由于科里奥利加速度的作用，这些不同的行为强烈地改变了波与湍流的耦合。一方面，湍流弱旋转的影响与倏逝重力惯性波耦合。另一方面，快速旋转的湍流本质上与亚惯性波强烈耦合。
2014-03-25 astro-ph.SR physics.ao-ph physics.flu-dyn
Tidal Oscillations of Rotating Hot Jupiters
本文计算了由近等熵对流核和几何薄辐射包层组成的均匀旋转热彗星的小振幅重力潮汐和热潮汐。将对流核中的流体视为粘性流体，并假设Ekman数${\rm Ek}$为常数，求解线性化的纳维-斯托克斯方程，得到对流核的潮汐响应。在辐射包线中，我们考虑了辐射耗散对响应的影响。潮汐响应的性质取决于包层中的热时标$τ_*$和核中的Ekman数Ek以及强迫频率$ω$是否在惯性范围内，其中惯性范围由旋转频率$Ω$的$|ω|\le2Ω$定义。如果是${\rm Ek}\gtrsim 10^{-7}$，则在$τ_*\gtrsim 1$天，核心中的粘性耗散在包层中占主导地位。如果${\rm Ek}\lesssim 10^{-7}$，然而，粘性耗散是可比的或小于热贡献和信封起着重要的作用，以确定潮汐扭矩。如果强迫是在惯性范围内，频率共振的潮汐强迫与核心惯性模式显着影响的潮汐扭矩，产生许多共振峰的扭矩。根据扭矩在峰值的符号，我们建议，存在的情况下，与核心惯性模式的共振阻碍的自旋和轨道运动的行星之间的同步过程。
2020-04-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Asteroseismology of the dip structure in period-spacings of rapidly rotating gamma Doradus stars caused by the coupling between core and envelope oscillations
$\it Kepler$空间飞行任务最近进行的星震观测揭示了快速旋转的$γ$剑鱼座恒星周期间隔与周期图中的倾角精细结构。在前人研究中通过数值计算成功地再现了磁倾角结构的基础上，本文提出了辐射包层中的重力惯性波与对流核中的纯惯性波相互作用形成磁倾角的物理机制。我们解析地描述了波的解决方案，在辐射包络和对流核心，并将它们匹配在界面上构建一个本征模。通过分析发现，地层倾角结构主要受一个与界面处的Brunt-Väisälä频率成反相关的参数控制，该参数越大，倾角的深度越浅，倾角的宽度越大，倾角的形状可以用洛仑兹函数来近似，倾角的大小可以用洛仑兹函数来表示。下沉中心位置的周期等于或略小于对流核中所涉及的纯惯性模态的周期。根据主序星的演化模型，我们还了解到该参数与对流核边界处的化学成分梯度呈负相关。因此，倾角结构将提供有关对流核心和辐射包络之间边界周围的扩散、对流过冲和旋转混合等物理过程的信息。
2022-06-26 astro-ph.SR
Rossby numbers and stiffness values inferred from gravity-mode asteroseismology of rotating F- and B-type dwarfs: consequences for mixing, transport, magnetism, and convective penetration
恒星内部物理过程的多维（磁）流体动力学模拟依赖于大量未校准的自由参数，这些参数设定了计算的空间和时间尺度。我们的目标是提供一个asteroseismic校准的波和对流Rossby数，和刚度之间的界面对流核心和辐射信封的中等质量的恒星。我们推导出这些数量的旋转矮星从观察到的性质，其确定的重力和重力惯性模式。我们依赖于近核心的旋转速率和26个B型和37个F型矮星系的asteroseismic模型来自4年开普勒空间测光，高分辨率光谱和盖亚天体测量的文献中推导出它们的对流和波Rossby数。我们计算的刚度在对流/辐射接口从推断的最大浮力频率在接口和对流周转频率的核心。我们使用这些asteroseisically推断的量来预测对流渗透水平，对流核心触发的重力惯性波的局部通量水平，以及核心的潜在旋转和磁性状态。我们的63个重力惯性模式振荡器的样本涵盖了近核心的旋转速率从几乎为零到临界速率。它们的识别模式的频率导致模型的刚度值之间的$10^{2.69}$和$10^{3.60}$的B型恒星，而F型恒星的覆盖范围从$10^{3.47}$到$10^{4.52}$。对流Rossby数来自对流核心的最大对流扩散系数，基于混合长度理论和混合长度系数的值相关的这些散射，变化之间的$10^{-2.3}$和$10^{-0.8}$的B型星和$10^{-3}$和$10^{-1.5}$的F型星。（节略）
2021-12-12 astro-ph.SR physics.flu-dyn
Excitation of Inertial Modes in 3D Simulations of Rotating Convection in Planets and Stars
TAPIR, California Institute of Technology（加州理工学院）；Department of Earth and Planetary Sciences, The Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
本研究通过3D模拟揭示了旋转对流中惯性模的激发机制，发现其由差异旋转不稳定性驱动，而非随机对流力。
2026-01-05 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
WASP-131 b with ESPRESSO I: A bloated sub-Saturn on a polar orbit around a differentially rotating solar-type star
利用 ESPRESSO 高分辨率凌星数据，结合多种光度观测，首次确定 WASP-131 b 处于极轨道（三维倾角约124°），并测量了恒星差旋与赤道速度，探讨了系统形成演化机制。
2023-04-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidally-excited inertial waves in stars and planets: exploring the frequency-dependent and averaged dissipation with nonlinear simulations
本研究通过非线性模拟探索旋转恒星和巨行星对流包层中潮汐惯性波的耗散，发现频率平均预测稳健但频率依赖耗散与线性理论差异显著，需谨慎使用频率平均形式。
2023-09-05 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Observational signatures of convectively driven waves in massive stars
我们证明了对流驱动的内部重力波（IGW）在年轻的大质量O型星的发生与高精度的CoRoT空间测光观测的观测证据。这一证据来自于基于差分旋转大质量恒星IGW的二维流体动力学模拟的速度谱与观测到的速度谱的比较，我们还表明IGW引起的速度谱可能导致可检测的线轮廓变化，并解释了OB星观测到的线轮廓中宏观湍流的发生。我们的研究结果提供了预测，可以通过在K2任务的科学方案中包括一个明亮的缓慢和快速旋转的OB型恒星的样本，伴随着高精度光谱学及其与IGW的多维流体动力学模拟的对抗来进行测试。
2015-05-30 astro-ph.SR
Theory of solar oscillations in the inertial frequency range: Linear modes of the convection zone
一方面，在太阳上观测到了几种全球尺度的惯性振荡模式。它们包括赤道Rossby模、临界纬度模和高纬度模。另一方面，柱状对流模式（通过模拟预测;也称为香蕉细胞或热Rossby波）仍然难以捉摸。我们的目标是调查的湍流扩散系数，非绝热层结，差分旋转，和纬度熵梯度的旋转太阳对流区的线性全球模式的影响。本文用数值方法求解了球壳内旋转可压缩流体的本征模。我们确定模式的惯性频率范围内，包括柱状对流模式，以及模式的混合字符。计算了方位阶数$m \leq 16$对应的模色散关系和本征函数。三个主要结果如下。首先，我们发现，对于$m \gtrsim 5$，没有径向节点的赤道Rossby模式（$n=0$）的径向依赖性从根本上改变了传统的期望（$r^m$）的湍流扩散率$\gtrsim 10^{12}$ cm $^2$ s $^{-1}$。其次，我们发现混合模式，即模式的赤道Rossby模式与一个径向节点（$n=1$）和柱状对流模式的共享属性。第三，我们证明了模式中的$m=1$高纬模态与太阳观测结果是一致的，当包含对应于热成风平衡的纬向熵梯度时（斜压不稳定模态）。据我们所知，这项工作是第一个现实的旋转太阳对流区的全球模式的本征值计算。这种计算揭示了惯性频率范围内丰富的模式谱，可以直接与观测结果进行比较。反过来，观测到的模式可以告诉我们太阳对流区。
2022-03-08 astro-ph.SR
Rotating Convective Core Excites Non-Radial Pulsations to Cause Rotational Modulations in Early-Type Stars
讨论了早型主序星旋转对流核中弱不稳定振荡对流模共振耦合激发的低频g模。我们的非绝热脉动分析，包括科里奥利力的影响，$2\,M_\odot$主序列模型表明，如果对流核心旋转略快于周围的辐射层，g模式的辐射包络激发的共振耦合。在惯性系中的激发g模式的频率接近于$|mΩ_{\rm c}|$，其中$m$和$Ω_{\rm c}$分别是g模式的方位阶和对流核心的旋转频率。这些g模式的频率是一致的光度旋转调制和谐波中观察到的许多早期型主序星。
2020-07-29 astro-ph.SR
Nonlinear evolution of unstable solar inertial modes: The case of viscous modes on a differentially rotating sphere
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung（马克斯·普朗克太阳系统研究所）；Institut für Astrophysik und Geophysik, Georg-August-Universität Göttingen（哥廷根大学天体物理与地球物理研究所）；Center for Astrophysics and Space Science, NYUAD Institute, New York University Abu Dhabi（纽约大学阿布扎比分校天体物理学与空间科学中心）；Department of Mechanical Engineering, King Abdullah University of Science and Technology（阿卜杜拉国王科技大学机械工程系）
研究太阳高纬度惯性模在差异旋转球体上的非线性演化，揭示超临界Hopf分支点及饱和振幅与Ekman数的关系，表明雷诺应力对纬向差异旋转的平滑作用。
2026-03-09 astro-ph.SR physics.flu-dyn
Theory of solar oscillations in the inertial frequency range: Amplitudes of equatorial modes from a nonlinear rotating convection simulation
在太阳上已经探测到几种类型的惯性模式。这些惯性模式的特性已在线性区域进行了研究，但尚未在太阳旋转对流的非线性模拟中进行研究。比较非线性模拟、线性理论和太阳观测结果对于更好地理解模型与真实太阳之间的差异非常重要。我们希望检测和表征太阳对流的非线性数值模拟中存在的模式，特别是要了解的振幅和寿命的模式。我们开发了一个阴阳网格的程序，对球壳中的旋转对流进行了全非线性数值模拟。在0.96R以下，层结与太阳层结相似。模拟涵盖了大约15个太阳年的时间。从模拟中提取了低频下的各种大尺度模式。他们的特点进行比较，从线性模型和观察。在其他模式中，赤道Rossby模式和柱状对流模式都出现在模拟中。柱状对流模态包含了切向圆柱外的大部分速度功率，并对热量和角动量输运做出了重要贡献。还发现了无径向节点的赤道Rossby模（n = 0）：它们具有与线性本征函数相同的空间结构。它们是由对流随机激发的，振幅为几m/s，模线宽约为20 - 30 nHz，与太阳上观察到的相当。我们还证实了混合模式之间的赤道Rossby模式和柱状对流模式在我们的非线性模拟的存在，预测的线性本征模分析。在我们的非线性模拟中，我们也看到了m = 1的高纬度模式，但它的振幅比在太阳上观察到的要弱得多。
2022-08-23 astro-ph.SR
Does magnetic field modify tidal dynamics in the convective envelope of Solar mass stars?
低质量恒星对流包层中波浪状潮汐流的能量耗散是形成短周期行星系统轨道和旋转动力学的关键物理机制之一。潮汐流以及潮汐感应惯性波的激发、传播和耗散可以通过恒星磁场（例如，Wei 2016，2018，Lin和Ogilvie 2018）。因此，重要的是要评估哪些恒星，在其内部结构的位置，并在其演化的阶段，人们需要考虑到磁场对潮汐波的影响。使用提供沿着这些恒星的旋转演化的发电机产生的磁场的幅度的标度定律（例如，Christensen等人，2009年，Brun等人，2015年），结合恒星旋转模型的详细网格（例如，Amard et al. 2016），我们研究了磁场对类太阳恒星速跃层附近潮汐强迫和耗散的影响。我们表明，磁场的充分考虑需要计算潮汐耗散，但不一定为潮汐强迫。
2018-11-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Kelvin waves over a differentially rotating spherical shell
IRAP, Université de Toulouse（图卢兹大学 IRAP 研究所）
研究探讨了球壳上赤道凯尔文波的不稳定性及其在Be现象触发中的作用，通过分析浅水框架和厚层配置，揭示了旋转和粘性对波稳定性的影响。
2026-04-14 astro-ph.SR physics.flu-dyn
Properties of observable mixed inertial and gravito-inertial modes in γ Doradus stars
本研究针对γ Doradus星中模共振产生的周期间距凹陷，利用TOP代码计算不同条件下的振荡模，得出凹陷特征与核心物理参数的经验关系，为约束恒星内部结构、估算恒星年龄提供新的星震诊断工具。
2024-07-12 astro-ph.SR
Probing the temperature gradient in the core boundary layer of stars with gravito-inertial modes: the case of KIC$\,$7760680
目的：利用重力惯性模研究具有对流核的恒星近核区的热结构和化学结构。我们这样做是通过确定不同的小行星地震观测和拟合方法的探测功率。我们集中在B型恒星KIC $\,$ 7760680的情况下，旋转的四分之一的临界转速。研究方法：我们计算网格的一维恒星结构和演化模型的两个不同处方的温度梯度和混合剖面在近核心区域。我们根据KIC $\,$ 7760680的4年$\textit{Kepler}$光度测定中检测到的双极模式确定这些处方中的哪一种是首选。我们考虑不同的一套asteroseismic观测值和比较结果的回归问题的$χ^2$和Mahalanobis距离的价值函数，后者考虑到现实的不确定性的理论预测和前者没有。结果如下：连续径向顺序的模式的周期间隔提供了一个更好的诊断比模式周期或模式频率的asteroseismic模拟的恒星只揭示高阶重力惯性模式。我们发现KIC $\,$ 7760680揭示了对流边界混合模型中的辐射温度梯度，但不太复杂的模型，没有这种混合统计上的首选旋转星，揭示了极低的垂直信封混合。结论：我们的研究结果强烈建议使用连续径向顺序的模式作为asteroseisic诊断恒星建模的B-型的重力惯性模式的embritator的测量的个人周期间隔值。
2021-06-29 astro-ph.SR
Overstable Convective Modes in Rotating Early Type Stars
我们计算了$2M_\odot$、$4M_\odot$和$20M_\odot$主序星的超稳定对流（OsC）模式。为了计算非绝热OsC模式的核心，我们假设$(\nabla\cdot\vec{F}_C)^\prime=0$作为处方的近似称为冻结在对流脉动星，其中$\vec{F}_C$是对流能通量和总理$^\prime$表示欧拉摄动。我们发现OsC模式的一般性质与Lee \& Saio（2020）假设$δ(\nabla\cdot\vec{F}_C)=0$获得的结果大致相同，只是当OsC模式随着旋转频率的增加而趋于完全稳定时，它们的行为不像惯性模式，其中$δ$表示拉格朗日摄动。随着恒星旋转频率的增加，OsC模式稳定，当核心旋转略快于包络时，在包络中共振激发$g$模式。激发包络$g$ -模式的OsC模式的频率近似地由惯性系中的$σ\sim |mΩ_c|$给出，并且因此由$σ_{m=-2}\approx2σ_{m=-1}$给出，其中$m$是模式的方位波数，并且$Ω_c$是核心的旋转频率。我们发现OsC模式的模态特性并不强烈依赖于恒星的质量。我们讨论的角动量输运OsC模式的共振包络$g$模式的主序星。我们认为，角动量转移发生从核心的信封和OsC模式可能有助于恒星均匀旋转，并保持低的旋转频率的核心在其演化过程中的主序星。
2021-05-14 astro-ph.SR
Core-envelope coupling of gravito-inertial waves in pre-main-sequence solar-type stars
INAF – Osservatorio Astrofisico di Catania（意大利国家天体物理研究所卡塔尼亚天文台）；STAR Institute, Université de Liège（列日大学STAR研究所）；Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM（巴黎萨克雷大学、巴黎西岱大学、法国原子能和替代能源委员会、法国国家科学研究中心、天体物理学和分子生物学研究所）；Institute of Science and Technology Austria (ISTA)（奥地利科学与技术研究所）；INAF – IAPS, Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali（意大利国家天体物理研究所空间天体物理学和行星学研究所）；Universität Innsbruck, Institut für Astro- und Teilchenphysik（因斯布鲁克大学天体与粒子物理研究所）
研究前期主序星中包层惯性波与辐射内层g模的耦合，探讨其对恒星深层动力学的探测作用，发现旋转频率高的恒星能产生可被空间光度计观测到的惯性凹陷。
2026-03-02 astro-ph.SR
Wave propagation and transmission in a rotating solar-type star
本文通过含科里奥利力的线性扰动模拟，揭示旋转如何改变类太阳恒星对流区、辐射区及界面处声波、重力波和惯性波的能量传输，并增强重力－惯性波透射。
2025-05-13 astro-ph.SR
The variation of tidal dissipation in the convective envelope of low-mass stars along their evolution
自1995年以来，已经发现了超过1500颗系外行星围绕着各种各样的恒星（从M型到A型）。恒星对流包层中的潮汐耗散是塑造短周期系统轨道结构的关键因素。我们的目标是了解和评估如何潮汐耗散在对流信封的低质量恒星（从M到F型）取决于它们的质量，演化阶段和旋转。使用一个简化的两层假设，我们分析计算的频率平均潮汐耗散在其对流包络。这种耗散是由于潮汐非波浪状/平衡流和惯性波的动能由于湍流对流施加的粘性摩擦而转化为热。利用恒星模型的网格，我们可以研究前主序星和主序星的质量跨度从$0.4$到$1.4M_{\odot}$的耗散作为恒星质量和年龄的函数的变化。观测结果表明，恒星的潮汐耗散随恒星质量、年龄和自转而变化，变化幅度达几个数量级。在它们的主序前期间，所有低质量恒星在对流包层中对于固定的角速度具有增加的频率平均潮汐耗散，直到它们达到临界长宽比和质量比。接下来，耗散在主序星上演化到一个渐近值，该值对于$0.6M_{\odot}$ K型恒星是最大的，并且随着恒星质量的增加而减小几个数量级。最后，低质量恒星的自转演化加强了前主序星-行星系统和多恒星系统中潮汐耗散的重要性。
2015-07-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Solar inertial modes: Observations, identification, and diagnostic promise
长期以来，缓慢旋转恒星的振荡被分为球状和环状模式。球形模式包括在日震学中使用的众所周知的5分钟声学模式。在这里，我们报告的观测太阳的环形模式，其中的回复力是科里奥利力，其周期是太阳自转周期的顺序。通过比较观察到的差分旋转球壳的正常模式，我们能够识别许多观察到的模式。它们是高纬惯性模、临界纬度惯性模和赤道Rossby模。在模式中，高纬模态和临界纬模态在对流带底部具有最大动能密度，高纬模态由于纬向熵梯度的存在而具有斜压不稳定性。作为惯性模式日震学的第一个应用，我们约束的超绝热和湍流粘性的深对流区。
2021-07-20 astro-ph.SR
Nonlinear simulations of tides in the convective envelopes of low-mass stars and giant gaseous planets
在接近的二体天体物理系统中，例如双星或热木星系统，潮汐相互作用经常驱动长期时间尺度上的动力学演化。许多主星和可能的巨型气态行星都有对流包层。伴随物的潮汐势产生的潮汐流可以通过粘性摩擦消散，导致对流壳层内和与伴随物的角动量的重新分配和交换。在最紧密的系统中，非线性效应可能对潮汐耗散产生重大影响，并以纬向流的形式触发差异旋转，如先前的研究所示。在这种情况下，我们研究如何增加非线性影响潮汐流的特性，能量和角动量平衡，使用3D非线性模拟的绝热和不可压缩的对流壳。在我们的研究中，我们选择了一个身体强迫平衡潮汐（准流体静力学潮流分量）的作用，通过有效的强迫激发潮汐惯性波的球壳。在此设置中，我们展示了新的结果存储在纬向流，角动量演化的能量的振幅，其后果潮汐耗散在低质量恒星和巨型气态行星的信封。
2021-09-17 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Do nonlinear effects disrupt tidal dissipation predictions in convective envelopes?
针对密近双星系统潮汐相互作用传统线性理论未充分考虑大振幅下非线性效应的问题，通过三维类太阳对流壳模拟发现，非线性下频率平均耗散仅数倍降低，但固定潮汐频率下差异可达数量级，源于较差自转的影响。
2023-10-04 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Does magnetic field impact tidal dynamics inside the convective zone of low-mass stars along their evolution?
在低质量恒星的对流包层内，波浪状潮汐流的动能的耗散是形成短周期系外行星系统的轨道和旋转动力学的关键物理机制之一。虽然低质量恒星是磁活跃天体，但恒星的磁场如何影响大规模潮汐流以及潮汐波的激发、传播和消散的问题仍然没有解决。我们的目标是研究恒星磁性对潮汐波强迫的影响，以及它们在低质量恒星演化过程中的对流包络中的传播和耗散。我们已经估计了整个低质量恒星的结构和旋转演化（从M到F型）的潮汐引起的磁惯性波的强迫和耗散的磁贡献的幅度。为此，我们使用了用恒星演化程序STAREVOL计算的旋转恒星模型的详细网格。发电机产生的磁场的幅度估计通过物理定标律在底部和顶部的对流信封。我们发现，大规模的磁场的恒星有几乎没有影响的情况下，近圆轨道和共面热木星行星系统的潮汐波的激发，但它有一个主要的影响波消散的方式。因此，我们的研究结果表明，一个完整的磁流体动力学处理的潮汐波的传播和消散，需要正确评估的影响，恒星行星潮汐相互作用的低质量恒星托管短周期大质量行星的整个演化历史。
2019-09-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Wave topology of stellar inertial oscillations
本研究发现恒星对流区惯性波具有与陈数1相关的拓扑性质，包括单向顺行振荡模式和傅里叶空间相位奇点，且对噪声具有鲁棒性，提出了一种基于拓扑的波检测方法。
2024-11-13 astro-ph.SR cond-mat.mes-hall
Solar-like to Antisolar Differential Rotation: A Geometric Interpretation
太阳对流带的旋转速度不同，赤道地区的旋转速度比极地地区快。这种形式的差异旋转，也在许多其他低质量恒星中观察到，被认为是当科里奥利效应比与对流的浮力驱动相关的效应更强时出现的。当浮力占主导地位时，就会出现所谓的反日差速旋转状态，其特征是两极快速旋转，赤道缓慢旋转。这两种状态之间的过渡已被证明发生时，这两个力的强度大致相等，或等价地，当对流Rossby数的系统是统一的。在这里，我们考虑一个过渡的另一种观点，这种现象与对流结构和对流区深度。使用一系列的3-D旋转对流区模拟，我们证明了太阳能/反太阳能转换时发生的柱状对流结构的旋转对流特性达到直径大致相当于壳的深度。当特征对流波长超过两倍的壳层深度，我们发现，相干对流结构所需的维持赤道雷诺应力丢失，和反太阳状态的结果。最后，我们提出了一个力平衡分析，涉及到这个过渡到对流Rossby数的标准在以前的研究中确定的几何解释。
2022-08-10 astro-ph.SR physics.flu-dyn
Parametrisation of the wave-zonal flow interactions taking into account the full Coriolis acceleration. The necessity of going beyond the traditional approximation in the sub-inertial regime and in weakly stratified regions
Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM（巴黎萨克雷大学，巴黎西岱大学，法国原子能和替代能源委员会，法国国家科学研究中心，天体物理学与分子星际介质实验室）
本文提出了一种考虑完整科里奥利加速度的非传统参数化方法，用于改进波-锋流相互作用模型，特别是在次惯性域和弱层化区域中
2025-10-23 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.ao-ph
Sub-Inertial Gravity Modes in the B8V Star KIC 7760680 Reveal Moderate Core Overshooting and Low Vertical Diffusive Mixing
KIC 7760680是迄今为止最丰富的慢脉动B星，表现出36个连续的偶极（$\ell=1$）重力（g-）模式。该系列的单调递减的周期间隔，除了在图案中的局部倾角确认KIC 7760680是一个温和的旋转器，具有明确的模式捕获化学不均匀层。我们采用传统的旋转近似来考虑旋转对g模式频率的影响。我们对这一g模式序列的详细的正向星震模型显示，KIC 7760680是一颗中等旋转的B型星，质量为$\sim3.25$ M $_\odot$。通过同时匹配周期间隔的斜率和观测频率范围内的模数，我们得到KIC 7760680的赤道自转频率为0.4805天$^{-1}$，是其Roche分裂频率的26%.模型频率与实测频率的相对偏差小于1%。我们成功地将指数衰减的对流核超调参数严格约束到$f_{\rm ov}\approx0.024\pm0.001$。这意味着对流核心超冲可以与适度的旋转共存。此外，模型与指数衰减的超调从核心优于那些与经典的阶梯函数超调。辐射稳定包层中额外扩散混合的最佳值被限制在$\log D_{\rm ext}\approx0.75\pm0.25$（其中$D_{\rm ext}$的单位为cm $^2$ sec $^{-1}$），该值明显小于理论预测值。
2016-04-10 astro-ph.SR
Evolution of the near-core rotation frequency of 2,497 intermediate-mass stars from their dominant gravito-inertial mode
本研究利用盖亚和TESS数据，通过主引力惯性模估计2,497颗中等质量恒星的内旋转频率，揭示其主序演化中旋转减慢及角动量分布特征。
2025-02-27 astro-ph.SR
