可压缩微分旋转磁性气体的稳定性与局部不稳定性

我们研究了在磁场存在下可压缩圆柱形微分旋转流动的稳定性，表明可压缩性质量化地改变了流动的稳定性特征。除了已知的即使在不可压缩流中也可发生的磁性旋转不稳定（magnetorotational instability）之外，还存在一种由可压缩性引起的新型不稳定性。该新型不稳定性的必要条件容易在实验室和天体物理条件下的各种流动中满足，条件为$B_{s} B_{\phi} \Omega' \neq 0$，其中$B_{s}$和$B_{\phi}$分别为径向和方位磁场，$\Omega' =d \Omega/ds$，其中$s$为圆柱半径。与仅在$\Omega$随$s减小时才会发生的磁性旋转不稳定不同，后者在任何$\Omega'$符号时都可运作。所考虑的这种不稳定性即使在抑制磁性旋转不稳定性的强磁场下也可发生。