在搜寻标准磁旋转不稳定的实验中识别一种非轴对称模态
等离子体物理
2022-09-20 v1 高能天体物理现象
天体物理仪器与方法
流体动力学
摘要
标准磁旋转不稳定（SMRI）是天体物理盘中湍流与快速吸积的一种有前景的机制。它是一种磁流体力学（MHD）不稳定性，使原本水动力稳定的盘流失稳。由于其天文距离上的微观性质以及实验室实验中的严苛要求，尽管具有天体物理重要性，SMRI 自提出以来一直未被证实。本文报道了在改进的 Taylor-Couette 实验中的一种非轴对称 MHD 不稳定性。为搜寻 SMRI，沿旋转轴对旋转液态金属流施加均匀磁场。该不稳定性初始呈指数增长，仅当具有足够流剪切与适中磁场时才变得显著。这些不稳定性条件与 SMRI 定性一致，但磁雷诺数低于具有周期性轴向边界的线性分析预测值。然而，三维数值模拟复现了观测到的不稳定性，表明其从被外加磁场修正的初级轴对称流中线性增长。
引用
@article{arxiv.2209.08410,
title = {Identification of a non-axisymmetric mode in laboratory experiments searching for standard magnetorotational instability},
author = {Yin Wang and Erik P. Gilson and Fatima Ebrahimi and Jeremy Goodman and Kyle J. Caspary and Himawan W. Winarto and Hantao Ji},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.08410},
year = {2022}
}
备注
15 pages, 16 figures