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球域中霍尔磁旋转不稳定性的线性稳定性分析

太阳与恒星天体物理 2015-06-04 v2 流体动力学

摘要

我们研究了 Hall-MHD 系统的稳定性,并确定了其在新生中子星阶段的重要性,此时中子星仍由充满极强磁场的差转等离子体组成。我们在贯穿均匀磁场的球壳中求解了线性化 Hall-MHD 方程。包含流体/流动耦合和霍尔效应后,磁旋转不稳定性(MRI)与霍尔效应共同作用。结果表明,磁场与旋转轴平行排列和反平行排列的情况有所不同。当磁场正向排列时,对于任何足够大的磁雷诺数,不稳定性均在旋转时间尺度上增长。即使是因磁扩散而对 MRI 稳定的磁场,现在也容易受到剪切 - 霍尔不稳定性的影响。相比之下,负向排列对场的增长和幅度施加了严格限制,阻碍了 Hall-MRI 的有效性。虽然非轴对称 MRI 模态可被足够强的旋转抑制,但在存在霍尔效应时则无此限制。这对年轻中子星磁场的幅度和拓扑结构可能具有重要意义。

关键词

引用

@article{arxiv.1203.4348,
  title  = {Linear stability analysis of the Hall magnetorotational instability in a spherical domain},
  author = {T. Kondic and G. Ruediger and R. Arlt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1203.4348},
  year   = {2015}
}

备注

7 pages, 10 figures, Astron. Nachr. 333, 202 (2012)