在引力场中慢自转、带磁场、可压缩、全导电气体中的线性波

本文分析了在慢自转的旋转坐标系中有引力、带磁场、可压缩、全导电气体内线性波的传播。因为能量方程中辐射因素在不同类型天体中表现的方式不同,没有简单的表达式。所以,作为一种初步的探索,我们采用在局部地区不限于绝热模式的压强与密度的关系封闭此动力学系统。研究线性波的目的实际上等于研究此天文气体中局部地区的一种物理特征,即信息传播的方式。在上述情况下,线性波的普遍色散关系的无量纲形式是(8)式。磁场为零:(9)式;磁场、自转为零:(10)式;磁场、自转和引力场均为零时,变为声波的色散关系(11)式;在磁场不为零的情况下,有下述特例:1.波传播方向垂直于磁场但不垂直于自转轴方向(13)式;此时传播方向与重力方向平行时有(14)式;无自转时有(15)式;无引力场时有(16)式:(16)式为快磁声波;2.波传播方向垂直于磁场又垂直于引力场时为(17)式;在此情形下,无自转时简化为快磁声波(18)式; 3.波传播方向垂直于磁场面又垂直于自转轴方向时有(19)式;此时传播方向与重力方向平行则为(20)式。我们的研究证明,在一般的情形下,都没有纯模而只有混杂模,特别是引入自转之后有些模与波的纬度有关,我们称之为“物理几何”波。本文是初步分析,当我们计入能量方程并考虑了辐射的影响时,可能有更有趣的结果。