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大普朗特数湍流中的双极扩散

星系天体物理 2019-06-13 v3

摘要

我们研究了双极扩散(AD)对磁流体湍流的影响。在大多数情况下,我们使用单流体近似,其中带电粒子与中性粒子之间的漂移速度与洛伦兹力成正比。在两种情况下,我们还与相应的双流体模型进行了比较,其中在中性与带电组分的连续性和动量方程中包含了电离和复合。我们考虑与大磁普朗特数相关的星际介质 regime。发现磁场性质能很好地由单流体近似表示。我们量化了 AD 对总动能和磁能及谱动能和磁能、欧姆耗散率和 AD 耗散率、磁场统计、电流密度,以及由旋转不变的 E 和 B 模式偏振测量的线偏振的影响。我们表明磁场的峰度随 AD 增大而减小。E 模式偏振的偏度从小 AD 时的正值变为大 AD 时的负值。即使 AD 较弱,AD 的变化对 E 的偏度和峰度有显著影响,而对 B 的偏度和峰度影响较弱。这些结果开启了将 E 和 B 模式偏振作为表征星际介质湍流性质诊断工具的可能性。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.08976,
  title  = {Ambipolar diffusion in large Prandtl number turbulence},
  author = {Axel Brandenburg},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.08976},
  year   = {2019}
}

备注

13 pages, 13 figures, 1 table, MNRAS, in press