霍尔磁流体力学框架下冷太阳喷流中的开尔文-亥姆霍兹不稳定性:案例研究
太阳与恒星天体物理
2018-01-24 v3 空间物理
摘要
我们研究了沿轴向运动的圆柱磁通管中的磁流体力学(MHD)模在何种条件下对开尔文-亥姆霍兹(KH)不稳定性变得不稳定。我们利用由冷(零beta)等离子体的线性化霍尔MHD方程得到的MHD模色散关系,假设实波数和复角波频率/复波相速度。在固定输入参数和变化比值下数值求解色散方程,其中(为光速,为离子等离子体频率),为磁通管半径。结果表明,MHD模的稳定性取决于四个参数:磁通管与其环境的密度对比、外磁场与内磁场之比、比值以及阿尔文马赫数(定义为管轴速度与磁通管内阿尔文速度之比)。研究发现,在高密度对比下,对于较小的值,扭曲()模可在某一临界阿尔文马赫数(或等价的临界流动速度)下对KH不稳定性变得不稳定,但阈值可抑制KH不稳定性的发生。然而,在小密度对比下,的大小对不稳定发生条件没有显著影响——尽管它可降低临界阿尔文马赫数。研究确定香肠模()不受KH不稳定性影响。
引用
@article{arxiv.1706.03683,
title = {Kelvin--Helmholtz instability in a cool solar jet in the framework of Hall magnetohydrodynamics: A case study},
author = {I. Zhelyazkov and Z. Dimitrov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.03683},
year = {2018}
}
备注
16 pages, 7 figures