超声速等温磁流体湍流中磁结构的涌现

磁螺度的逆转移是一个基本过程，可能解释大尺度磁结构的形成与维持。直到最近，磁流体力学（MHD）湍流中逆转移的直接数值模拟（DNS）仅在不可压缩 MHD 或低马赫数下进行。我们回顾了通过马赫数从亚声速到约 10 的等温 MHD 方程 DNS 所获得的初步结果。磁螺度谱的谱指数随可压缩性增强而变平。然而，当考虑阿尔文速度而非磁场时，不可压缩 MHD 中的发现，包括剪切与扭转之间的动态平衡，可推广至超声速 MHD。在磁螺度逆转移的整体图像中，有三种现象在起作用：由大尺度速度场介导的局部正转移、由中尺度速度场介导的局部逆转移，以及由小尺度速度场介导的非局部逆转移。速度场的可压缩部分在局部正转移中几何上占优，并贡献于非局部逆转移，但在局部逆转移中不起作用。