吸积盘湍流激发的螺旋密度波的弱非线性理论
地球与行星天体物理
2015-05-30 v1
摘要
我们发展了一种解析理论，用于描述在弱非线性区下剪切盘中传播的螺旋密度波。此类波通常在湍流吸积盘的模拟中被发现是受激发的，特别是当所述湍流由磁旋转不稳定性（MRI）产生时。我们推导了一个修正的 Burgers 方程来描述其动力学，该方程包含了非线性变陡、色散以及支持激波的体黏性效应。我们近似求解了该方程，获得了在长时间下渐近有效的非线性锯齿解。在此极限下，激波的存在导致波幅随时间以 衰减。运动方程完全非线性形式的直接数值解证实了该解析描述的有效性。状态变量的波形渐近形式同样出现在 MRI 模拟中，这表明除了与湍流直接耦合产生的效应外，激波导致的耗散也发挥了重要作用。
引用
@article{arxiv.1109.2907,
title = {A Weakly nonlinear theory for spiral density waves excited by accretion disc turbulence},
author = {Tobias Heinemann and John C. B. Papaloizou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1109.2907},
year = {2015}
}