探索磁流体动力学旋转剪切流中的非正规性：在天体物理吸积盘中的应用

剪切流中湍流的涌现是一个被广泛研究的领域。然而，主要问题之一是线性稳定性分析称流是稳定的，而实验和模拟的结果却证明并非如此，这两者之间存在明显的矛盾。特别是在天体物理系统中，基于磁旋转不稳定性（MRI）取得了一些成功。然而，MRI 要求系统弱磁化，这不是一般磁流体动力学（MHD）流的特征。尽管如此，此类流的线性扰动本质上是非正规的，这表明非线性的起源就在其中。其理念是，非正规扰动可以产生巨大的瞬态能量增长（TEG），这可能导致非线性并进一步引发湍流。然而，到目前为止，在磁场存在的情况下，剪切流中的非正规效应尚未得到太多探索。在这里，我们总体上考虑了具有旋转的受扰粘性电阻不可压缩 MHD 剪切流。基本上，我们考虑了在 Coriolis 效应存在下 Orr-Sommerfeld 和 Squire 方程及其磁类似物的磁化版本。我们使用伪谱特征值方法求解方程。我们研究了三种不同流中不稳定性和大 TEG 的可能涌现：Keplerian 流、常角动量流和平面 Couette 流。我们表明，在磁场高于某个值时，不稳定性和 TEG 都会停止发生。我们还表明，对于给定的磁场和 Reynolds 数，TEG 在波数空间中不稳定区域附近达到最大值。旋转剪切流在天体物理学中无处不在，尤其是在吸积盘中，其分子粘度太低而无法解释观测数据。其中能量-动量传输的主要公认原因是湍流粘度。因此，这些结果将在天体物理学中具有重要启示。