Tidal dissipation in stratified and semi-convective regions of giant planets
本研究采用理想化全球球形 Boussinesq 模型,探讨稳定分层与半对流层对巨行星内部内波产生及潮汐耗散率的影响,发现稳定分层能在特定频率范围内显著增强潮汐耗散,并可能解释木星和土星的高耗散率。
2023-04-24 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Turbulent viscosity acting on the equilibrium tidal flow in convective stars
对流被认为是作为一种湍流粘性阻尼潮汐流和驱动自旋和轨道演化在封闭对流双星系统。与混合长度预测相比,当强迫(潮汐)频率$|ω_t|$超过占主导地位的对流涡旋的周转频率$ω_{cv}$时,湍流粘度应降低。然而,两个相互矛盾的标度律已经提出,这个问题仍然存在很大争议。为了重新审视这一争议,我们进行了第一次直接数值模拟(DNS)的对流相互作用的平衡潮汐流在一个理想化的全球模型的低质量恒星。我们提出了直接计算的湍流有效粘度,$ν_E$,作用于平衡潮流。我们出乎意料地报告共存的两个有争议的标度律,调和以前的理论(和数值)的结果。我们恢复的通用二次缩放$ν_E \propto (|ω_t|/ω_{cv})^{-2}$在高频政权$|ω_t|/ω_{cv} \gg 1$。我们的结果也支持线性缩放$ν_E \propto (|ω_t|/ω_{cv})^{-1}$在一个中间政权与$1 \leq |ω_t|/ω_{cv} = \mathcal{O}(10)$。这两个制度可能是相关的,以解释观测到的性质,密切的双星,包括自旋同步的太阳型恒星和圆化的低质量恒星。这两种潮汐耗散机制的稳健性以及它们之间的过渡,应在更现实的模型中进一步探讨。更好地理解对流和潮汐流之间的相互作用对于正确解释近距离双星和短周期行星轨道的观测确实至关重要。
2020-07-27 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Convective turbulent viscosity acting on equilibrium tidal flows: new frequency scaling of the effective viscosity
湍流对流被认为是一种有效的粘性($ν_E$),在恒星和巨行星中阻尼潮汐流。然而,这一机制的效率长期以来一直存在争议,特别是在快速潮汐的制度,当潮汐频率($ω$)超过占主导地位的对流涡旋($ω_c$)的周转频率。我们提出的流体动力学模拟的结果,研究潮汐流动和对流之间的相互作用,在一个小补丁的对流区。这些模拟建立在我们以前的工作,通过模拟更大的水平箱湍流对流,在这里,我们探索更广泛的参数。我们得到了几个新的结果:1)$ν_E$是频率依赖性的,当$ω/ω_c \lesssim 1$时缩放为$ω^{-0.5}$,并且似乎仅对于非常小的频率($ω/ω_c \lesssim 10^{-2}$)达到其最大恒定值。这种低频潮汐强迫的频率降低以前从未观察到过。2)对于低频和中频,$ν_E$的频率依赖性似乎遵循与能量(或雷诺应力)的频谱相同的标度。3)对于高频($ω/ω_c\gtrsim 1-5$),为$ν_E\propto ω^{-2}$。4)在柯尔莫哥洛夫叶栅中,能量占主导地位的对流模态对$ν_E$的贡献最大,而不是共振涡旋。这些结果对恒星和行星对流区的潮汐耗散具有重要意义,并表明恒星和巨行星中平衡潮汐的经典潮汐理论应该重新审视。我们简要地触及行星轨道衰变的影响周围不断演变的恒星。
2020-07-24 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
The variation of the tidal quality factor of convective envelopes of rotating low-mass stars along their evolution
目前已经发现了超过1500颗系外行星,围绕着各种各样的恒星(从M型到A型)。对流包层中的潮汐耗散是塑造短周期系统轨道结构的一个关键因素,这一点仍然未知。使用一个简化的两层假设和网格的恒星模型,我们计算解析的等效修改后的潮汐品质因数,这是成比例的频率平均耗散的倒数,由于湍流对流对潮汐波施加的粘性摩擦。它导致了它们的动能转化为热能以及轨道和自旋的潮汐演化。在它们的主序前期间,所有低质量恒星的对流包层的角速度固定时,其等效修正潮汐品质因数都有一个减小。接下来,它在主序星上演化到一个渐近值,该值对于$0.6M_{\odot}$ K型恒星是最小的,并且随着恒星质量的增加而增加几个数量级。最后,低质量恒星的自转演化加强了前主序星的潮汐耗散。
2015-11-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
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 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
Tidal Evolution of Eccentric Binaries Driven by Convective Turbulent Viscosity
对流湍流粘性引起的潮汐耗散塑造了各种天体物理双星的演化。例如,这种类型的耗散决定了一个双星系统的轨道圆化率,该双星系统的后主序星正朝着一个共同的包络相演化。粘性耗散也可以影响具有太阳型恒星的双星,或者具有近距离巨行星的恒星。一般来说,对流恒星包层中的有效粘性取决于潮汐强迫频率$ω_{\rm tide}$ ;当$ω_{\rm tide}$大于对流涡旋的周转频率时,粘性减小。以前的工作集中在近圆形轨道的双星。然而,对于偏心轨道,潮汐位有许多强迫频率。在本文中,我们开发了一种计算潮汐耗散的形式主义,捕获的效果与频率相关的湍流粘性,是有效的任意二进制偏心。我们还提出了一种替代的更简单的配方,是适合非常高的偏心率。我们应用我们的形式主义的一个巨大的分支(GB)星模型和太阳型星模型。我们发现,一系列的伪同步旋转速率是可能的恒星模型,和伪同步速率可以从常用的弱潮汐摩擦理论的预测不同的几个因素。我们还发现,潮汐衰减和循环由于湍流粘度可以是几个数量级的速度比预测的弱潮汐摩擦GB星偏心,小近心点轨道,但抑制了几个数量级的太阳型恒星由于粘度降低。
2020-08-12 astro-ph.EP 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
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
Interactions between tidal flows and magnetic fields in stellar/planetary convective envelopes
本文首次通过非线性MHD模拟研究恒星/行星对流包层中潮汐流与磁场的相互作用,揭示弱磁场下纬向流改变潮汐耗散并产生环向场,而强磁场抑制纬向流,两种状态对低质量恒星均可能相关。
2024-11-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal dissipation by inertial waves in differentially rotating convective envelopes of low-mass stars
在恒星-行星系统或双星系统中,潮汐相互作用会在恒星的对流区激发惯性波(惯性波的回复力是科里奥利力)。这些波的耗散在所涉及的天体的长期轨道和旋转演化中起着重要作用。如果主星作为一个固体旋转,惯性波的多普勒频移被限制在$[-2Ω, 2Ω]$范围内($Ω$是恒星的角速度),并且它们可以在整个对流区传播。然而,湍流对流可以维持与赤道加速(如在太阳)或减速,修改惯性波的频率范围和传播域,并允许非轴对称振荡的共转共振的差异旋转。在这项工作中,我们进行数值模拟潮汐激发的惯性波在差分旋转对流信封与锥形(或纬向)的旋转配置文件。我们采用的潮汐强迫包含球谐函数,对应于圆形共面轨道的情况。我们研究的粘性耗散的波作为潮汐频率的函数为各种恒星质量和微分旋转参数,以及它的依赖于湍流粘性系数。我们比较我们的结果与以前的研究假设固体旋转,并指出潜在的关键作用,共转共振的动力学演化的密切的恒星行星或二元系统。
2016-12-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Connections between Non-Rotating, Slowly Rotating, and Rapidly Rotating Turbulent Convection Transport Scalings
浮力驱动的对流很可能是宇宙中湍流运动的主要驱动力,因此被物理学家,工程师,天文学家和天体物理学家广泛研究。也许并不奇怪,这些不同的社区以不同的方式讨论总的对流行为,通常没有显着的串扰存在于他们之间。在这里,我们试图在这些社区之间建立联系。我们这样做是通过进行一组基本规模的估计,热量和流体动量输送应如何表现在非旋转,缓慢旋转和快速旋转浮力驱动的对流环境。我们发现,缓慢和快速旋转缩放可以通过一个参数,所谓的对流Rossby数$\RoC$,无耗散参数测量浮力驱动相对于旋转的重要性相互关联。此外,我们映射之间的非通量为基础的和通量为基础的,浮力驱动的缩放使用不同的群体。在这样做的过程中,这些缩放显示出不同社区的方法之间存在清晰的联系,并且一些看似不同的缩放实际上是彼此同义的。
2020-09-07 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
The magnetic and spin-down properties of slowly rotating fully convective M dwarfs
本文利用塞曼-多普勒成像技术分析缓慢自转的全对流M矮星磁场,发现其多极场强不遵循部分对流恒星的罗斯贝数标度,且此前对其自转减慢力矩的估计可能被低估一个数量级以上。
2025-07-22 astro-ph.SR
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 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
Efficiency of Tidal Dissipation in Convective Flow Under Rapid Tidal Forcing
Shanghai Polytechnic University(上海理工大学);Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学李政道研究所);Cornell University(康奈尔大学)
研究紧密双星和恒星-行星系统中潮汐相互作用的能量转移,采用新型三层对流箱和外部周期性强迫量化潮汐耗散效率,得出单位质量潮汐功率随潮汐频率标度更浅等结果,还研究了旋转影响并讨论局限性与意义。
2026-07-21 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.flu-dyn
On the energetics of a tidally oscillating convective flow
本文研究周期远小于对流时标的潮汐振荡对流流的能量交换,推导能量交换率、相位滞后及等效潮汐耗散因子,并与木星和土星卫星观测吻合。
2023-09-04 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
On a new formulation for energy transfer between convection and fast tides with application to giant planets and solar type stars
所有关于潮汐与对流相互作用的研究都假设大尺度潮汐可以描述为平均剪切流,它被小尺度脉动对流涡旋所阻尼。对流雷诺应力的计算采用混合长度理论,占一个急剧的抑制耗散时,周转时间尺度大于潮汐周期。这产生了几个数量级的潮汐耗散率太小,无法解释晚型双星的循环周期或巨行星的潮汐耗散因子。在这里,我们认为,上述描述是不一致的,因为波动和平均流量应根据时间尺度,而不是在空间尺度上,他们的变化。因此,标准的图像应该颠倒过来,波动是潮汐振荡和最大的对流涡旋提供的平均切变流。我们假设能量是局部转移的潮汐对流。使用这个假设,我们得到的值的潮汐$Q$因素的木星和土星和PMS双星的圆化周期与观测结果吻合得很好。然而,用平衡潮汐近似得到的时间尺度仍然是晚型双星的40倍大,无法解释其圆化周期。对于这些系统,速跃层或对流带底部的切变可能是潮汐耗散的主要原因。
2021-01-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Convective Differential Rotation in Stars and Planets I: Theory
我们推导出缩放的微分旋转在缓慢和快速旋转的对流区使用数量级的方法。我们的计算适用于恒星和流体行星和所有旋转速率,以及磁化和纯流体动力系统。我们发现剪切$|R\nablaΩ|$的顺序的角频率$Ω$的缓慢旋转系统与$Ω\ll |N|$,其中$N$是\brvs \频率,并发现它下降的幂律$Ω$的快速旋转系统与$Ω\gg |N|$。进一步计算了纬向环流率和斜压性,并检验了快速旋转极限下的磁场强度。我们的结果与模拟和观测结果基本一致,我们与同伴论文中的结果进行了详细的比较。
2020-08-20 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
New rotation period measurements for M dwarfs in the southern hemisphere: an abundance of slowly rotating, fully convective stars
恒星自转周期对于限制角动量损失的模型和理解磁性特征如何影响系外行星参数的推断都是有价值的。在我们以前在北半球的工作的基础上,我们使用MEarth天文台的长期地面光度监测来测量附近南半球M矮星的234个旋转周期。着名的例子包括系外行星宿主GJ 1132,LHS 1140和Proxima Centauri。我们发现我们的数据和K2光度重叠的子集之间的协议。在具有最高质量数据集的恒星样本中,我们恢复了66%的周期;随着数据集长度的增加,我们的恢复率接近100%。我们探测到的最长自转周期约为140天,我们认为这代表了M矮星与当地厚盘一样老(约9 Gyr)时所达到的周期。
2018-07-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal dissipation due to the elliptical instability and turbulent viscosity in convection zones in rotating giant planets and stars
本文通过旋转瑞利-贝纳德对流模拟研究巨行星和恒星中椭圆不稳定性与湍流对流对潮汐耗散的贡献,推导并验证了有效黏性标度律,发现椭圆不稳定性对短周期热木星有效,而湍流对流黏性相对惯性波可忽略。
2023-06-30 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Free inertial modes in differentially rotating convective envelopes of low-mass stars : numerical exploration
恒星对流区的潮汐激发惯性波是恒星潮汐耗散的重要机制,也是近距离双星或行星系统演化的重要机制。作为第一步,我们在这里探索的纬度差异旋转的自由惯性模式的属性的影响,并确定不同的家庭模式。我们表明,它们不同于固体旋转的情况下。利用解析方法和数值计算,我们得出结论,临界层(多普勒频移消失)可以发挥非常重要的作用,潮汐耗散。
2015-10-20 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
Convective Differential Rotation in Stars and Planets II: Observational and Numerical Tests
差速自转是恒星和行星中许多未解之谜的核心。在第一部分中,我们预测的数量级和缩放的差异旋转在流体动力学和磁流体动力学对流区。我们的研究结果适用于缓慢和快速旋转的系统,并提供了一个一般的图片,在恒星和流体行星的差异旋转。进一步计算了纬向环流、熵梯度和斜压性的标度。在这篇配套论文中,我们将这些预测与各种观测和数值模拟进行了比较。除了少数例外,我们发现,这些都是一致的,在缓慢旋转和快速旋转的限制。我们的结果有助于定位红巨星的核心包层剪切,建议在大质量恒星的内部重力波的旋转相关的频移,并可能解释观测到的偏离冯Zeipel的重力暗化晚型星。
2020-08-20 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Nonlinear tidal excitation of super-harmonic gravity waves in main-sequence stars in binary and exoplanetary systems
本文研究了非线性效应对恒星辐射区潮汐激发的内重力波的影响。我们的动机部分是研究潮汐由于大规模的短周期热彗星,优先轨道恒星对流核心,恒星中心附近的波破碎不能操作。我们开发了一个理论(并测试它与数值计算)的超谐波的“二次”波(频率$2ω_p$)的非线性激励的“主”潮汐波(频率$ω_p$)之间的辐射区和对流包络线的界面附近。这些波与主导波具有相同的水平相速度,如果二次波能够有效地阻尼一次波,这种非线性效应可能对潮汐耗散做出重要贡献。我们推导出的标准涉及的轨道和恒星参数需要激发这些二次波的大幅度使用的辐射/对流界面,我们转换为适用于潮汐在一个球形恒星的本地模型。我们数值评估所需的临界振幅,这种新的非线性效应,成为重要的恒星模型,比较它们的“传统”的标准,在辐射核心和对流核心附近的WKBJ理论的应用波破碎。对于主序星上的$1.4$和$2M_\odot$星,这种新效应的判据比传统的非线性测度更容易满足。我们预测非线性效应是重要的,即使是行星质量的同伴在后者周围,但这种效应可能是不太重要的辐射核心的恒星。
2022-02-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Numerical Non-Adiabatic Tidal Calculations with GYRE-tides: The WASP-12 Test Case
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics (CIERA), Northwestern University(西北大学天体物理交叉探索与研究中心);Department of Astronomy, University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校天文学系);School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文与空间科学学院);Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University(北京师范大学天文与天文物理前沿研究院);New Cornerstone Science Laboratory, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台新基石科学实验室)
利用GYRE-tides对WASP-12系统进行非绝热潮汐计算,验证其轨道衰减机制及非线性阻尼作用。
2025-11-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal flows with convection: frequency-dependence of the effective viscosity and evidence for anti-dissipation
潮汐相互作用在驱动行星和恒星双星系统中的自旋和轨道演化方面很重要,但相关的流体动力学机制仍然不完全清楚。一个关键的机制是潮汐流和对流之间的相互作用。湍流对流被认为是一种有效的粘性阻尼大规模的潮汐流,但有一个长期存在的争议时,潮汐频率超过占主导地位的对流涡旋的周转频率,这种机制的效率。这种高频率状态与许多应用有关,例如在恒星中承载热彗星的潮汐。我们探讨潮汐流动和对流之间的相互作用,使用流体动力学模拟在一个局部的笛卡尔模型的一个小补丁的对流区的恒星或行星。我们采用Boussinesq近似和模拟Rayleigh-Bénard对流,模拟潮汐流作为背景振荡剪切流。我们表明,层流和湍流对流的有效粘度是近似的频率无关的低频率。当强迫频率超过主导对流频率时,有效粘度与潮汐频率的平方成反比。我们还表明,负的有效粘度是可能的,特别是高频率的潮汐强迫,这表明令人惊讶的可能性潮汐反耗散。这些结果得到了一个互补的高频渐近分析,扩展了以前的工作Ogilvie和Lesur。我们讨论了这些结果的影响,解释热彗星的轨道衰变,和其他几个天体物理问题。
2019-12-09 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
On the interaction between fast tides and convection
恒星包层中的平衡潮汐与对流之间的相互作用通常被认为是密近双星和太阳系外行星系统潮汐演化的重要因素。然而,当潮汐频率超过对流涡旋的周转频率时,它对快潮汐的效率长期存在争议。最近的数值模拟表明,对流可以像一个有效的粘度衰减与潮汐频率的快潮汐,导致在许多应用中,涉及前和主序星和巨行星的低效耗散。然而,Terquem(2021)最近提出了一个新的想法,他认为涉及潮汐流分量之间相关性的雷诺应力主导了相互作用,而不是通常假设的对流分量之间的相关性。他们进一步表明,在许多应用中,这可能会显著增强快潮汐的潮汐耗散。出于这个问题的重要性,在恒星和行星的潮汐耗散,我们直接计算这个新的长期使用分析参数和全球球形模拟使用Boussinesq和滞弹性流体动力学模型。我们证明,Terquem提出的新的长期消失相同的平衡潮汐相互作用与对流Boussinesq和滞弹性模型,因此,它是不可能有助于潮汐耗散在恒星和行星。
2021-07-06 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
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
Magnetic cycles in a dynamo simulation of fully convective M-star Proxima Centauri
最近在比邻星周围发现了一颗类似地球的系外行星,这为缓慢旋转的完全对流M星提供了一个亮点。当这些恒星快速旋转时(周期为$\lesssim 20$天),它们会产生非常高的活动水平,这种活动由比太阳磁场强得多的磁场提供动力。最近的理论工作开始理解产生如此强的磁场的发电机过程。然而,对于旋转缓慢的完全对流M星,观测和理论前景仍然相对未知。在这里,我们提出了一个滞弹性发电机模拟,旨在模仿一些物理特性的比邻星,一个代表性的情况下,缓慢旋转的完全对流的M星。旋转对流自发地在对流区中产生差分旋转,其驱动相干磁循环,其中轴对称磁场随着时间的推移在所有纬度重复地改变极性。模拟中“活动”周期的典型长度约为9年,与最近提出的Proxima Centauri活动周期长度约为7年完全一致。我们的结果与早期的工作相比,我们假设发电机机制经历了一个根本性的变化,完全对流恒星旋转随着年龄的增长。
2016-12-01 astro-ph.SR
An efficient tidal dissipation mechanism via stellar magnetic fields
Durham University(杜伦大学);University of Leeds(利兹大学);Northwestern University(西北大学)
通过恒星磁场的高效潮汐耗散机制,解释了F型星中潮汐波的耗散过程及其对热木星轨道演化的影响。
2024-04-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Slowly Rotating Close Binary Stars in Cassini States
本研究探讨了密近双星中极慢自转主星被困于Cassini state 2 (CS2) 自旋-轨道平衡态的现象,分析了磁制动与潮汐耗散的影响,预测了七个系统中外部第三颗恒星的位置,并发现部分观测结果与惯性波耗散机制相符。
2023-09-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidally driven mean flows in slowly and uniformly rotating massive main sequence stars
本文计算了双星系统中缓慢匀速旋转的大质量主序星的潮汐驱动平均流。我们把伴星引起的潮汐势看作是主星的一个小扰动。我们计算的主要受迫线性振荡的潮汐响应,作为一个函数的潮汐强迫频率$ω_{\rm tide}=2(Ω_{\rm orb}-Ω)$,其中$Ω_{\rm orb}$是平均轨道角速度和$Ω$是旋转的主要恒星的角速度。潮汐响应的幅度与参数$f_0\propto (M_2/M)(a_{\rm orb}/R)^{-3}$成正比,其中$M$和$M_2$是主星和伴星的质量,$R$是主星的半径,$a_{\rm orb}$是恒星之间的平均轨道间距。对于一个给定的$f_0$,振幅依赖于$ω_{\rm tide}$,当$ω_{\rm tide}$与恒星的自然频率共振时,振幅变大。使用潮汐响应,我们计算轴对称平均流量,假设平均流量是通过线性潮汐响应的非线性效应驱动的非振荡流。我们发现,$ϕ$分量的平均流速占主导地位。我们还发现,平均流量的振幅是大的,只有在表面层的非绝热效应是显着的,振幅仅限于赤道地区的明星。根据$M_2/M$和$a_{\rm orb}/R$,表面平均流的振幅变得显著。
2017-03-10 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
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
Convection physics and tidal synchronization of the subdwarf binary NY Virginis
对NY Vir的星震学分析表明,至少有55%的恒星(半径)作为一个固体旋转,并与轨道潮汐同步。详细计算的潮汐耗散率在纽约维尔未能考虑到这种同步。最近对氦核燃烧恒星的观测表明,对流核的范围可能比理论模型预测的要大得多。我们进行的sdB模型与剑桥星代码生成的参数调查,人为地延长对流核心的径向范围。这些具有扩展内核的模型仍然无法考虑同步。潮汐同步可以通过对流的非MLT处理来实现。
2019-03-14 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
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
The equilibrium tide in stars and giant planets: I - the coplanar case
自1995年以来,已经发现了500多颗太阳系外行星,它们的轨道非常接近它们的母恒星,在那里它们经历了强烈的潮汐相互作用。它们的轨道演变取决于引起潮汐耗散的物理机制,而这些机制仍然没有得到很好的理解。我们完善了部分或完全对流的流体体中的平衡潮汐理论,以预测系统的动力学演化。特别是,我们检查了通过品质因数Q对潮汐耗散进行建模的有效性,正如通常所做的那样。我们在这里考虑最简单的情况,即所考虑的恒星或行星均匀旋转,所有自旋都对齐,伴星被简化为一个点质量。潮汐的第一个表现是沿着中心线扭曲恒星或行星的形状。这就产生了绝热平衡潮的无发散速度场,它与动力潮解耦。潮汐动能通过湍流摩擦耗散为热量,在此将湍流摩擦模拟为作用于绝热潮汐流的涡粘性。这种耗散引起了第二个速度场,耗散平衡潮汐,这是在正交的激励潜力,它是负责的虚部的干扰功能,这是实施的动力学演化方程,从中得出的特征演化时间。系统演化的速率取决于潮汐耗散的物理性质,特别是涡动粘度如何随潮汐频率变化以及流体平衡潮汐的对流包络的厚度。在低频率下,这种潮汐延迟一个恒定的时间延迟,而它滞后一个恒定的角度时,潮汐频率超过对流周转率。
2012-05-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Common dynamo scaling in slowly rotating young and evolved stars
对晚型恒星的活动和磁性的一种解释是,它们都随着罗斯比数的减少而增强,直到饱和水平,这表明恒星发电机依赖于旋转和对流湍流。然而,一些研究声称,旋转本身就足以充分参数化这种缩放。在这里,我们解决的问题,包括演化的,后主序星的旋转活动关系的分析,湍流恒星发电机的相关性。与主序星相比,这些恒星旋转非常缓慢,但表现出类似的活动水平。我们发现,这两个演变阶段落在一起的旋转活动图,并形成一个单一的序列在不饱和制度的关系,只有来自恒星模型的Rossby数,确认早期的初步结果,依赖于一个更简单的参数化对流周转时间。这反映了最近完全对流的M矮星的结果,它们同样落在与部分对流太阳型恒星相同的旋转活动序列上。我们的研究结果表明,湍流在驱动恒星发电机中起着至关重要的作用,并表明有一个共同的与磁场相关的发电机机制解释了所有晚型恒星的磁活动。
2020-03-19 astro-ph.SR
Tidal Interactions in Post Common-Envelope sdB Binaries
在所有观测到的热亚矮星B(sdB)中,有一半以上是在双星中发现的,其中一半以上是在轨道周期为10 $ \,\rm{d}$或更小的近距离配置中发现的。为了估计这些主要是单线系统中的伴星质量,经常假设周期小于半天的sdB双星存在潮汐锁定。观察到的非同步性的一些密切sdB双星挑战这一假设,因此提供了一个理想的测试平台潮汐理论。通过求解sdB星一维详细恒星模型的二阶微分方程,得到了sdB星的潮汐耗散强度,从而估算了由Zahn动力潮引起的潮汐同步时间尺度.结果表明,在所有观察到的情况下,同步时间尺度长于sdB寿命。此外,我们研究的对流过冲和对流耗散的作用,在SdB星的核心,并没有发现潮汐引起的同步应该发生的理论框架。
2018-08-02 astro-ph.SR
Tidal dissipation and spin-orbit alignment due to the precessional instability in convection zones in rotating giant planets and stars
University of Exeter(埃克塞特大学);University of Leeds(利兹大学)
本研究通过笛卡尔流体模拟探究旋转巨行星与恒星对流区的进动不稳定性潮汐耗散机制,分析其与湍流对流的相互作用及标度律,结合热木星内部模型发现该机制可高效驱动短周期行星的自旋-轨道对齐。
2025-10-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
The role of tidal interactions in the formation of slowly rotating early-type stars in young star clusters
本研究通过观测年轻星团NGC 2422中慢速旋转恒星的视向速度,检验潮汐相互作用假说,发现其预测与观测不符,表明潮汐并非形成慢速旋转恒星的主导机制。
2023-09-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Tidal Oscillations of Rotating Hot Jupiters
本文计算了由近等熵对流核和几何薄辐射包层组成的均匀旋转热彗星的小振幅重力潮汐和热潮汐。将对流核中的流体视为粘性流体,并假设Ekman数${\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}$,然而,粘性耗散是可比的或小于热贡献和信封起着重要的作用,以确定潮汐扭矩。如果强迫是在惯性范围内,频率共振的潮汐强迫与核心惯性模式显着影响的潮汐扭矩,产生许多共振峰的扭矩。根据扭矩在峰值的符号,我们建议,存在的情况下,与核心惯性模式的共振阻碍的自旋和轨道运动的行星之间的同步过程。
2020-04-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal dissipation in magnetised, rotating stars and planets: linear calculations exploring various magnetic field configurations
School of Mathematics, University of Leeds(利兹大学数学学院);Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP), Université de Toulouse, CNRS(图卢兹大学,法国国家科学研究中心天体物理学和行星学研究所)
该研究通过线性磁流体动力学计算,分析不同磁场构型对磁化旋转恒星与行星潮汐波响应及耗散的影响,修正了强磁场下潮汐耗散机制的认识,为相关天体潮汐演化提供了重要依据。
2026-08-03 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Influence of stellar structure, evolution and rotation on the tidal damping of exoplanetary spin-orbit angles
人们一直在争论,近距离的巨行星是否可以在原地形成,如果不能,是什么机制导致了它们的迁移。对迁移理论的一个可观测的检验是恒星赤道平面和轨道平面之间的夹角的当前值,称为平行度。在主迁移机制结束后,由于潮汐和磁制动的共同作用,磁致伸缩性和半长轴继续演化。在已知的短周期系统中,观测到的有效温度和测得的预测温度之间的相关性被认为是这种机制在起作用的证据。我们的目标是产生一个改进的模型的潮汐演化的周期性,包括所有组件的动力潮汐的圆形错位系统。该模型考虑了恒星演化过程中结构和自转的强烈变化,以及它们对潮汐耗散效率的影响。我们使用的频率平均耗散在对流层中的每一种模式,仅取决于全球恒星参数和旋转的分析配方。对于典型的热超导体轨道构型,超导性通常在比半长轴短得多的时间尺度上衰减。潮汐演化的最终结果对初始条件也非常敏感,质量为100亿颗的行星要么被迅速摧毁,要么被带到更远的轨道上,这取决于行星轨道动量与恒星自旋动量的初始比率。然而,我们发现,在其他条件相同的情况下,低质量恒星周围的薄对流区的演化速度并不慢于周围的对流区较厚。相反,我们发现,更大质量的恒星,保持更快的旋转整个主序星,产生更有效的耗散。
2018-03-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraints on the Spindown of Fully-Convective M Dwarfs Using Wide Field Binaries
M型矮星比它们的类太阳同行在更长的时间尺度上保持活跃,对它们行星的大气层具有潜在的破坏性影响。然而,完全对流的M矮星从活跃和快速旋转转变为静止和缓慢旋转的年龄却知之甚少,因为这些恒星仍然在最古老的星团中快速旋转,这些星团足够接近大样本的低质量M矮星进行研究。为了限制这些低质量恒星的自旋,我们测量了宽双星系统中M场矮星的光度旋转周期,主要使用TESS和MEarth。我们的分析包括M-M对,它们是同时代的,但年龄未知,以及具有白矮星或类太阳原色的M矮星,我们可以使用白矮星冷却曲线,陀螺年代学和锂丰度等技术来估计它们的年龄。我们发现,时代的自旋是强烈依赖于质量。完全对流的M型矮星开始缓慢地自转,0.2- 0.3M的$_\odot$快速自转星的数量从6亿年的$P_{\rm rot} < 2$天发展到1- 3 Gyr的$2 < P_{\rm rot} < 10$天,然后在更老的年龄快速自转到长的自转周期。然而,我们也确定了一些变化的自旋完全对流的M矮星,与少数恒星已大幅自旋6亿年。这些观察结果与磁形态驱动的自旋下降模型一致,其中角动量损失最初是低效的,直到磁场的变化允许自旋下降迅速进展。
2022-06-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Super Slowly Spinning Stars in Close Binaries
本文研究了三体系统中因自转与轨道进动形成次同步Cassini态的超慢自转恒星,通过轨道演化模型与潮汐物理分析揭示了其自转速率异常缓慢的机制。
2023-09-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
Towards a better understanding of tidal dissipation at corotation layers in differentially rotating stars and planets
星-行星潮汐相互作用在近距离行星系统的动力学演化中起着重要的作用。本文研究了恒星/行星对流区中潮汐惯性波的传播和耗散。我们考虑到纬度差异旋转的背景流,类似于在像太阳这样的低质量恒星的信封中观察到的。以前的工作已经表明,差异旋转显着改变惯性波的传播和耗散特性。特别是,当多普勒频移的潮汐频率消失在流体中,一个临界层的形式,潮汐耗散可以大大增强。我们目前的工作发展了一个局部的分析模型,以更好地了解潮汐强迫惯性波在临界层的传播和耗散特性。
2017-10-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Understanding tidal dissipation in gaseous giant planets from their core to their surface
行星内部的潮汐耗散是驱动恒星-行星和行星-月球系统演化的关键物理机制之一。行星中的潮汐耗散与其内部结构有着内在的联系。特别是,流体和固体层的行为不同的潮汐强迫。因此,必须对它们各自的消能水库进行比较。在这项工作中,我们分别计算潜在的致密岩石/冰的核心和对流流体包层的气态巨行星的贡献,作为核心的大小和质量的函数。我们证明,在一般情况下,这两种机制必须考虑。
2014-11-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dynamical Tides in Eccentric Binaries Containing Massive Main-Sequence Stars: Analytical Expressions
包含至少一颗大质量主序星的偏心双星系统的潮汐演化在合并致密天体双星的形成过程中起着重要的作用。在这样的系统中占主导地位的耗散机制涉及潮汐激发的传出内部重力波在对流辐射边界和恒星的信封/表面的波耗散。我们推导出了任意轨道偏心率和恒星自转速率下,这类双星的潮汐力矩和潮汐能传递率的解析表达式。这些表达式可用于研究包含大质量MS星的偏心双星的自旋和轨道演化,如合并中子星双星的祖先。将我们的结果应用到PSR J 0045 -7319系统,它有一个大质量的B星伴星和一个观测到的,快速衰减的轨道,我们发现,对于基于非旋转恒星模型的对流核心的标准半径,B星必须有一个显着的逆行和差分旋转,以解释观测到的轨道衰减率。或者,我们认为,对流核心可能是更大的结果,快速恒星旋转和/或质量转移到B星在最近的过去在后MS演化的脉冲星的祖先。
2021-10-22 astro-ph.SR
Tidal dynamo in solar-like close binary stars
热对流通常被认为是恒星或行星发电机的能量来源。在这篇简短的论文中,我们提供了另一种可能性,即大尺度潮汐流。在近距离双星中,例如轨道周期为2或3天的类太阳星中,大规模潮汐流与对流相当甚至更强,并且可以诱发磁发电机作用。根据发电机方程和潮汐理论,估算了大尺度潮汐流产生的磁能,它与轨道频率的立方成正比。我们的估计可以通过对密近双星的分光偏振观测和数值模拟来检验。
2022-05-14 astro-ph.SR