湍流运动诱导的磁场增长
天体物理学
2011-02-11 v1
摘要
我们展示了在弱/中等外加磁场下驱动磁流体力学(MHD)湍流的数值模拟。主要目标是阐明磁场增长的动力学。我们还研究了外加磁场对MHD湍流的影响,包括以零外场为极限的情况。我们的发现如下。首先,当我们仅以弱平均磁场(或在零外加场下以小尺度随机场)开始模拟时,我们观察到存在一个磁能密度随时间线性增长的阶段。不同数值分辨率和/或不同模拟参数的运行在线性阶段的增长率上显示出一致的结果。其次,我们发现,当外场强度增加时,平衡动能密度下降的量大致等于均方根速度与外场强度的乘积。平衡磁能密度上升大致相同的量。第三,当外磁场不是很强时(例如,在以阿尔芬速度为单位测量时,小于均方根速度的约0.2倍),大尺度上的湍流保持统计各向同性,即不存在量级为 B_0/v 的明显全局各向异性。我们讨论了我们的结果对天体物理流体的意义。
引用
@article{arxiv.0812.0817,
title = {Growth of Magnetic Fields Induced by Turbulent Motions},
author = {J. Cho and E. Vishniac and A. Beresnyak and A. Lazarian and D. Ryu},
journal= {arXiv preprint arXiv:0812.0817},
year = {2011}
}
备注
16 pages, 18 figures; ApJ, accepted