极高磁普朗特数下的 MRI 驱动发电机
高能天体物理现象
2022-09-21 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
由磁旋转不稳定性(MRI)驱动的发电机被认为在吸积盘动力学中扮演重要角色,并可能解释磁星中极端磁场的起源。其饱和水平是一个重要的开放问题,已知其通过磁普朗特数 Pm(黏滞系数与电阻率之比)对扩散过程尤为敏感。尽管该高 Pm 数值困难 regime 与原中子星及中子星并合遗迹相关,其仍大体未知。利用不可压缩近似下的零净通量剪切盒模拟,我们研究了 MRI 驱动的发电机,达到前所未有的高 Pm 值 256。模拟显示,应力与湍流能量在适度高值()以下与 Pm 成正比。在更高 Pm 下,它们过渡到一新 regime,对于 呈现与 Pm 无关的坪台。此趋势与雷诺数无关,这可能暗示一个能量注入与耗散均独立于扩散过程的渐近 regime。有趣的是,大 Pm 值不仅导致强的小尺度磁场,也导致在盒最大尺度上更高效的发电机。
引用
@article{arxiv.2205.08602,
title = {MRI-driven dynamo at very high magnetic Prandtl numbers},
author = {Jerome Guilet and Alexis Reboul-Salze and Raphael Raynaud and Matteo Bugli and Basile Gallet},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.08602},
year = {2022}
}
备注
8 pages, 5 figures, accepted for publication in MNRAS