双螺旋磁力释放与大尺度磁场增长

本文推导并求解了一套统一的三尺度方程，既适用于非线性速度驱动的螺旋磁动力学，也适用于时变的磁力主导的单螺旋或双螺旋系统的松弛。在将大小等幅度的相反磁螺旋注入中间尺度和小尺度后，大尺度磁螺旋以动力学方式（独立于磁雷诺数）增长到等于中间尺度的磁螺旋。对于自由和驱动的松弛，大尺度场迅速产生。随后，由小尺度动力学螺旋增长驱动的耗散限制型磁动力学进一步放大大尺度场。结果在由宿主旋转体中由磁动力学供给的双螺旋结构馈送的天体物理性状皆具有重要意义。对于旋转体而言，大尺度对应于天体物理性状的中间尺度。双螺旋磁力松弛可产生全局尺度场，这可能有助于解释天体物理性状皮质孔的形成以及磁流体动力学外流。