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流动中磁氛流体不稳定性:在切割、旋转、分层风和盘中的研究

天体物理学 2009-10-31 v1

摘要

我们研究了在径向分层、磁化的圆柱形流动中出现的剪切和浮力不稳定性,这些不稳定性可应用于磁中心驱动风以及磁化吸积盘。我们识别并研究了九种主要的不稳定性/超不稳定性。当磁场主要为环形时,如原恒星风中所见,系统 exhibits 轴对称基本(FM)和环形共振模式、轴对称和非轴对称环形浮力(TB)模式以及非轴对称磁旋转不稳定性(MRI)模式。当风的场梯度足够陡峭时,不稳定于FM,这有助于在更宽广的风的中心形成窄而致密的喷流。TB模式促进小尺度的径向混合。MRI在低温风条件下具有非常低的增长率。通过剪切抑制浮力模式以及通过可压缩性抑制MRI,可能对于允许原恒星风在宇宙中传播至巨大距离具有重要意义。当磁场主要为极端时,如靠近源头或天体物理盘中的风,系统 exhibits 轴对称Balbus-Hawley(BH)、极端浮力(PB)、非轴对称几何浮力(GPB)和极端共振模式。BH模式增长率最快。PB模式促进小尺度的径向混合。GPB模式在高m值时容易被剪切抑制。我们扩展了前面的MRI分析,专注于可压缩流动中包含极端和环形场的非轴对称MRI。我们引入了“连贯小波”技术,推导了瞬时不稳定性准则、增长率和净放大因子的闭式表达式,用于不可压缩流动中的非轴对称MRI。我们确认这些结果与做的切割薄片时间积分结果高度一致。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0004094,
  title  = {Magnetohydrodynamic Instabilities in Shearing, Rotating, Stratified Winds and Disks},
  author = {Woong-Tae Kim and Eve C. Ostriker},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0004094},
  year   = {2009}
}

备注

65 pages, 17 postscript figures, Accepted for publication in ApJ