磁旋转不稳定性与吸积盘中流体动力学湍流的相互作用
天体物理学
2009-11-13 v1
摘要
在角动量输运由磁旋转不稳定性（MRI）主导的吸积盘中，也可能存在额外的、纯流体动力学的湍流驱动因素。即使流体动力学过程本身产生的输运水平可忽略不计，它们仍可能通过影响 MRI 来改变盘的演化。这里，我们通过包含流体动力学强迫的局部 MRI 模拟来研究 MRI 与流体动力学湍流之间的相互作用。如预期的那样，我们发现当流体动力学强迫所产生的饱和动能密度远小于 MRI 所产生的值时，流体动力学强迫通常是可忽略的。对于更强的流体动力学强迫水平，我们发现流体动力学湍流会改变输运，其效果取决于流体动力学驱动的空间尺度。大尺度强迫使输运提升约线性于强迫强度，并保持 MRI 的特征（例如 Maxwell 应力与 Reynolds 应力之比）不变，直到强迫湍流比 MRI 产生的湍流强一个数量级为止。低振幅的小尺度强迫可能会适度抑制 MRI。我们得出结论，在对流等情况下，由于 MRI 本身释放的吸积能量而产生的额外湍流，流体动力学湍流对 MRI 的影响通常可以忽略。如果流体动力学湍流足够强，并且由独立机制（如自引力、超新星或多相原行星盘中的固-气相互作用）驱动，则它可能会影响（增强或抑制）MRI。
引用
@article{arxiv.0806.2660,
title = {Interaction of the magnetorotational instability with hydrodynamic turbulence in accretion disks},
author = {Jared C. Workman and Philip J. Armitage},
journal= {arXiv preprint arXiv:0806.2660},
year = {2009}
}
备注
ApJ, in press