湍流 MHD 洞达的非线性演化与饱和的模型
天体物理学
2009-11-07 v2 混沌动力学
等离子体物理
摘要
研究具有大磁朗日数数的导体湍流介质中磁场的生长与饱和。这种状态在低密度高温天文等离子体中非常常见。在早期(动力学)阶段,弱磁场涨落指数级增长并集中于电阻尺度,而该尺度远低于湍流粘性尺度。当磁能等于粘性尺度涡流的动能时,演化转为非线性。提出了关于 MHD 洞达非线性演化的物理图景。以简化的 Fokker-Planck 模型为辅,讨论了磁能谱的非线性演化。发现尽管将大部分磁能从亚粘性尺度转移到速度尺度可能发生,但其发生非常缓慢——以电阻时间尺度进行(对于星系,这意味着无法通过此机制解释大尺度磁场的生成)。讨论了阿尔芬芽运动的作用以及对完全发展的各向同性 MHD 湍流的含义。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0207503,
title = {A model of nonlinear evolution and saturation of the turbulent MHD dynamo},
author = {A. A. Schekochihin and S. C. Cowley and G. W. Hammett and J. L. Maron and J. C. McWilliams},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0207503},
year = {2009}
}
备注
IOP latex, 19 pages, 6 figures; final published version