垂直分层吸积盘模型中的MRI通道流

在“非分层”剪切盒中进行的磁旋转不稳定性模拟表现出强大的相干流，其中流体垂直分裂成反向运动的平面射流或“通道”。通道流对应于某些轴对称线性MRI模式，它们的优势源于一个显著事实：在弱磁场极限下，它们是MHD方程的近似非线性解。我们在本文中通过解析和一维数值模拟证明，这一性质也为垂直分层剪切盒中的某些轴对称MRI模式所共有。这些通道流迅速捕获大量磁能和动能，因此容易受到次级剪切不稳定性的影响。我们在垂直分层背景下研究了这些寄生不稳定性，并估计了通道在被破坏前所能达到的最大振幅。这些估计表明，一个主导的通道流通常会将盘的磁场驱动到热强度。这些流的显著性和它们的破坏对模拟提出了巨大要求，但初始阶段的通道也为数值代码提供了一种有用的检验。鉴于对分层MRI饱和问题的兴趣日益增加，这些基准测试尤其有价值。最后，我们推测了“失控”通道流与原恒星盘和矮新星盘中的爆发行为之间的潜在联系。