Магніто-обертальна нестабільність у зоряних та планетарних інтер’єрах
Джордан Філідет, докторант LESIA, та його співробітники виконували пряме числове моделювання, яке могло представляти зоряну випромінювальну оболонку або тонкий шар між зовнішнім ядром і мантією такої планети, як Земля. Результати цих моделювань показують розвиток області, яка називається супер-обертанням завдяки стабільній стратифікації середовища. Явище суперобертання характеризується зоною зсуву, розташованою вздовж ліній магнітного поля, що може сприяти розвитку нестабільності, наприклад, магнітно-обертової нестабільності (МРТ). Це може пояснити як поштовхи магнітного поля Землі, так і магнітну пустелю, що спостерігаються для зірок проміжної маси.
Результати опубліковані в журналі Geophysical & Astrophysical Fluid Dynamics.
Вивчення магнітних полів та їх взаємодія з плазмою, в якій вони розвиваються, має надзвичайно важливе значення для розуміння будови та еволюції багатьох об’єктів дослідження в астрофізиці, включаючи зоряні та планетарні внутрішні місця. Особливо це стосується стабільно розшарованих (тобто неконвективних) ділянок таких об’єктів, де кутова швидкість плазми може бути неоднаковою. Це так зване диференціальне обертання та магнітне поле - це тісно пов’язані явища, які багато в чому взаємодіють між собою.
Таким чином, у зоряних радіаційних зонах зв'язок між ними може призвести до гальмування диференціального обертання або, навпаки, до розвитку певних нестабільностей, які можуть сильно вплинути на топологію магнітного поля. Що стосується внутрішньої частини планет, таких як Земля, то наявність тонкого, стабільно розшарованого шару між зовнішнім ядром (конвективним) та мантією (або Кордон-Мантійна межа, CMB), виявлене недавніми дослідженнями, призводить до зчеплення між магнітне поле і обертання мантії. Таким чином, коливання магнітного поля Землі викликають модуляцію тривалості дня.
У цьому контексті вивчення моделі, що включає магнітне поле, глобальне та диференціальне обертання, а також стабільну стратифікацію та поєднання глобального числового підходу та локального аналітичного підходу, проливає світло на низку моментів, що стосуються цих питань.