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扩展无感应磁旋转不稳定性的适用范围

太阳与恒星天体物理 2013-08-09 v3 数学物理 math.MP 流体动力学 等离子体物理

摘要

磁旋转不稳定性(MRI)可使流体动力学稳定的旋转流失稳,从而允许吸积盘中的角动量传输。MRI 面临的一个 notorious 问题是其在低磁普朗特数区域的可适用性存疑,而这正是原行星盘和黑洞周围吸积盘外部的典型特征。利用 WKB 方法,我们通过证明 MRI 的无感应版本(如螺旋 MRI 和方位角 MRI)可以轻松使开普勒剖面 1/r3/2\sim 1/r^{3/2} 失稳,从而扩展了 MRI 的适用范围,前提是方位角磁场的径向剖面仅从无电流剖面 1/r\sim 1/r 稍作修改。通过这种方式,我们进一步展示了先前已知的临界 Rossby 数下 Liu 极限(Ro=0.828Ro=-0.828)如何自然地与上 Liu 极限(Ro=+4.828Ro=+4.828)相连接。

关键词

引用

@article{arxiv.1303.4642,
  title  = {Extending the range of the inductionless magnetorotational instability},
  author = {Oleg N. Kirillov and Frank Stefani},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1303.4642},
  year   = {2013}
}

备注

Growth rates added, references modified; submitted to Physical Review Letters