排斥电流通道中相互作用的倾斜与扭结不稳定性

我们提出了一项电阻磁流体动力学数值研究，其中初始平衡构型包含相邻的、方向相反的平行电流通道。由于方向相反的电流通道相互排斥，该平衡易受理想磁流体动力学倾斜不稳定性影响。此前在平面设置中研究过的这种倾斜演化涉及两个磁岛或通量绳，它们在 Alfvén 时间尺度上经历联合旋转和分离。这进而导致产生（近）奇异性电流层，给数值方法带来严峻挑战。利用我们的开源网格自适应 MPI-AMRVAC 软件，我们重新审视了可压缩 MHD 中的平面演化情形，以及其向 2.5D 和全 3D 场景的扩展。只要第三维可忽略，纯倾斜演化就不会受到面外磁场分量的显著影响。在所有 2.5D 运行中，我们的模拟确实在远非线性饱和阶段的近奇异电流片中显示了二次撕裂型扰动。在全 3D 中，两个电流通道都可能受到额外的理想扭结形变影响。我们讨论了在剧烈的、重联主导的演化中倾斜和扭结不稳定性同时作用的效果。在 3D 中，倾斜和扭结不稳定性均可被张力力稳定。作为一个具体的空间等离子体应用，我们认为排斥电流通道中相互作用的倾斜 - 扭结不稳定性为引发日冕物质抛射提供了一条新途径，这与目前 favored 的纯扭结或环面不稳定性途径截然不同。