磁流体动力学湍流谱的数值测量

我们报告了一组广泛的直接数值模拟结果，研究对象为具有强引导场的受迫不可压缩磁流体动力学湍流。旨在解决关于垂直场能谱 $E(k_\perp) \propto k_\perp ^ {\alpha}$ 的幂律指数（设为 $\alpha$）的争议。两个主要的理论预测 $\alpha=-3/2$ 和 $\alpha=-5/3$ 均得到了不同小组进行的数值模拟的部分支持。我们的模拟具有 $512^3$ 网格点的分辨率、强引导场、各向异性模拟域，并实施了广泛的大尺度强迫程序，包括文献中此前报道的那些。我们的发现表明，具有强引导场的充分发展的强不可压缩 MHD 湍流的谱为 $E(k_{\perp})\propto k_{\perp}^{-3/2}$。