一、流體及磁流體力學

（ 一） 流體力學

流體力學是連續介質力學的一門分支，是研究流體（ 包含氣體及液體）現象以及相關力學行為的科學。流體的宏觀性質主要有粘性、流動性和壓縮性。流體不管多小的切向力，只要一直的施加，都可以使流體發生形變，而在靜止時不能承受切向力。在流體力學中常會假設流體是不可壓縮流體，也就是流體的密度是一定的。氣體是可壓縮流體，而液體則可以算是不可壓縮流體。當然有時候也會假設流體的黏度為零，此時流體即為非粘性流體。氣體常?？梢哉J為是非粘性流體。如果流體黏度不為零，那么流體被容器包圍（ 如管子） ,則在邊界處流體的速度為零。但是在天體物理學中，一般情況下遇到的都是可壓縮流體，除了極少情況下外。在流體力學中，等離子體是自由電子、帶等量正電荷的離子以及中性粒子的集合體，所以等離子體在磁場作用下有特殊的運動規律。等離子體的運動規律的研究在受控熱核反應、磁流體發電、宇宙氣體運動等方面有廣泛的應用。這些對于天體力學的研究有著重要意義。

（ 二） 磁流體力學

磁流體力學是結合經典流體力學和電動力學的方法研究導電流體和磁場相互作用的學科，包括磁流體靜力學和磁流體動力學兩個分支。磁流體動力學研究電磁場與導電流體相互作用時的運動規律，如各種磁流體動力學流動和磁流體動力學波等。所以液態金屬和等離子體都是導電流體。

在宇宙中，星際和恒星氣體都是等離子體，并且是有磁場的，所以磁流體力學在天體物理、太陽和地球物理中要有逐步運用以及發展。就像超新星和新星的噴發，星際空間沒有作用力場的可能性，日冕、耀斑以及黑子受它的影響，還有有關于磁場的起源等等。不知其理論如何可以將其應用于實際。故了解流體及磁流體力學是研究其在天體物理中應用的第一步。初步了解了流體及磁流體力學，那么我們便可以去了解我們本文討論的話題。首先，我們先研究討論一下恒星形成中吸積和外流對流體及磁流體力學的應用。

二、恒星形成中吸積和外流

（ 一） 恒星形成的吸積

致密天體由引力俘獲周圍物質的過程稱為吸積。吸積過程廣泛存在于恒星的形成中。恒星的形成發生在塵埃云中，塵埃云是星云中重要的物質，是其中較暗的部分，而不是那些燦爛的氣體云。在大量觀測的支持下，低質量恒星形成的理論，低質量恒星是轉動的分子云因密度逐漸升高而造成重力塌縮下形成的。通過上面的理論研究，塵埃和氣體組成轉動中的分子云，因塌縮導致吸積盤的形成，經由這個通道質量在中心形成原恒星。

但是，質量高于 8 倍太陽質量的恒星形成的歷程目前還不清楚。所以說質量不同的恒星形成的歷程是不一樣的。質量大的恒星會推擠向中心掉落的物質，是因為輻射出大量的輻射。在過去的研究中，輻射壓被認為是足夠阻止質量累積成為巨大的原恒星，而且還能阻止質量達幾十個太陽的恒星形成。但是最近的理論工作則顯示，產生的流出物和噴流會清理出空洞，因而許多大質量原恒星的輻射壓不會阻礙物質經由吸積盤進入中心的原恒星而是會逃逸掉。因此新的理論認為大質量恒星也會經歷和低質量恒星相似的歷程形成。

（ 二） 恒星形成的外流

由于磁通量和角動量守恒原理，最終成為恒星組成部分的物質并不能直接落到中心星上，而是落在吸積盤上，吸積盤通過一系列復雜的過程，將多余的角動量向外傳遞。質量外流在剩余的物質驅逐過程當中存在，星風和外流的作用讓恒星構成的剩余物質和中心星相遠離，星周性的物質和盤物質變得越來越少，有關于外流的張角逐漸變大。 對于中心星來說都不會有實質性的增長，較多的是靜止收縮狀態，但是，中心星依舊要從盤中吸取物質而且它的速度現在已經變得越來越小。因為盤分帶走了所有的角動量，所以 MRI 在這種情況是基本不需要的，但是他們卻都要求要有足夠的中性氣體的耦合和電離保持磁場。磁場的位型大致有兩種，一種是雜亂的磁場，而另一種是有序磁場。最初的分子云的磁場俘獲在最終形成的恒星上只有小部分。而且這些磁場不是星際磁場遺跡造成的，而是有可能是由于恒星發電產生的。所以基于這些理論有許多的不確定因素，我們需要更多的實踐，特別是觀測來證實理論的正確與否。

三、在日震學方面的運用

日震學是研究波振蕩，特別是聲波壓力，在太陽上的傳播。所有的振蕩是重疊的，這是來自太陽光譜的時間系列顯示，而且成千上萬的模式已經被檢測。在數學技術中的傅立葉分析被用來將這一大堆的資料恢復為個別模式的資訊。這個方法是可以將任何的周期函數 f 寫成最簡單的周期函數的總合，也就是不同頻率的余弦和正弦倍數的結合。太陽表面強度隨時間的變化。太陽的表面亮度的變化表明太陽的震蕩是一直存在的。而且大振幅總是以小振幅開始和結束。因為不是由米粒組織的對流超射的激發的，所以震蕩的出現并不是突然的。

大多數的太陽模型是非徑向的，而最簡單的分析模式則是徑向的。不過一個非徑向模型的特征是三個波數： 徑向狀態 n,反映了在徑向方面的屬性。方位順序 m 和球諧度 I,這是用來測定恒星表面上的行為模式。但是要注意的是太陽如果是球對稱，方位順序將呈現衰退； 但是，太陽的自轉（ 連同其它的擾動） 導致赤道突起，增加了此種衰退。依照規律，n 對應于徑向本征函數節點的數目，I 表示在球面上結線的總數，m 告訴我們有多少的節點線跨越了赤道。

四、總結

流體力學是連續介質力學的一門分支，是研究流體（ 包含氣體及液體）現象以及相關力學行為的科學。而磁流體力學則是研究導電流體與電磁場相互作用的學科，它在天體物理學中的應用，便形成了宇宙磁流體力學，這是理論天體物理學的一個分支。流體及磁體力學在天體物理中的運用是涉及許多方面的，因此在天文物理學的發展中，尤其是在磁流體以及流體力學中有著不可替代的作用。

參考文獻：

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[2]Lynden - BellD,PringleJ. E,The Envelope of viscous discs and the ori-gin of the nebular variables. 1974.

[3]黃潤乾，李焱。 恒星振動理論。 科學出版社，1990.