外部等离子体压力下开普勒盘旋转驱动的磁螺旋形成——初始膨胀阶段

我们研究了锚定在吸积盘上并被开普勒盘的较差旋转所剪切的一个磁弧的演化。通过考虑在远处极低的外部等离子体压力，我们获得了一系列轴对称磁静力平衡态，并表明受等离子体压力影响的磁力线与不受影响的磁力线（即无力场）之间存在根本性差异。无力场在被盘的较差旋转扭曲时，以与旋转轴约60°的角度向外膨胀，这与先前的研究一致。然而，这些无力场磁力线被源自小盘半径并返回大盘半径的外部磁力线所包围。这些外部场经历了最大的扭曲，并且也最受外部等离子体压力的影响。在大柱面径向距离处，磁压力和等离子体压力相当，因此磁场的任何进一步径向膨胀都会受到这种压力的阻止或极大减缓。这种对柱面径向膨胀的阻碍导致大部分增加的扭曲分布在靠近旋转轴的磁力线上升部分。由于这些磁力线扭曲最严重，环形分量B_φ与极向分量B_{R,z}之比的增加最终导致磁能和磁通量围绕旋转轴准直。我们讨论了在磁静力近似限制下增加大量扭曲的困难。