等温盘中磁流体湍流的局域性
星系天体物理
2011-02-11 v1
摘要
我们数值演化由磁旋转不稳定性(MRI)在三维、无分层剪切盒中驱动的湍流,并使用两点关联函数研究其结构。我们证实了Fromang和Papaloizou的结果:零净磁通剪切盒模型未收敛;无量纲剪切应力与网格尺度成正比。我们发现磁场的两点关联表明它由窄丝状结构组成,这些结构被差分旋转扫回形成拖曳螺旋。沿各关联函数主轴的关联长度随网格尺度单调减小。对于平均方位角场模型(我们认为其比零净场模型更适用于天体物理盘),我们发现:在固定盒尺寸下,随分辨率提高而微弱增加;随盒尺寸增大而略微增加;随净场强度线性增加,证实了早期结果;磁场的两点关联函数已解析并收敛,由被剪切扫回的窄丝状结构组成;两点关联函数主轴随盒尺寸增大而略微增加;基于ATHENA和ZEUS运行的比较,这些结果与代码无关。速度、密度和磁场在大于的尺度上退关联,磁能演化方程中的动力学项也是如此。我们得出结论:盘中的MHD湍流是局域的,但受限于缺乏垂直分层、使用等温状态方程、有限盒尺寸、有限运行时间和有限分辨率。
引用
@article{arxiv.0901.0273,
title = {Locality of MHD Turbulence in Isothermal Disks},
author = {Xiaoyue Guan and Charles F. Gammie and Jacob B. Simon and Bryan M. Johnson},
journal= {arXiv preprint arXiv:0901.0273},
year = {2011}
}
备注
25 pages, 8 figures, accepted by ApJ