磁旋转不稳定性期间等离子体团重联的起始
高能天体物理现象
2021-10-15 v1 等离子体物理
摘要
通过在全局柱坐标下对电阻 MHD 方程进行二维与三维数值建模，研究了经历磁旋转不稳定性（MRI）的吸积流中电流片的演化。在初始均匀磁场沿垂直（）方向排列的情况下，MRI 产生径向延展的环向（方位角）电流片。在轴对称模式占主导的 2D 与 3D 中，这些电流片在极向（）平面内相互吸引并合并，当 Lundquist 数 时驱动磁重联，使其成为吸积盘中等离子体团（闭合磁环）的可能来源。在 2D regime 的高 Lundquist 数下，从 开始，自洽 MRI 生成的电流片变薄并遭受等离子体团不稳定性，从而发生自发磁重联。当非轴对称 3D 模式占主导时，湍流使方位角电流片进一步不稳定并沿垂直方向拉伸。在内区形成环向延展的垂直电流片，在外区形成更大的 3D 磁岛。这些发现对天体物理吸积盘作为等离子体团的潜在来源具有重要意义，这些等离子体团可能引起局部加热、粒子加速与高能电磁辐射。
引用
@article{arxiv.2110.00850,
title = {Onset of Plasmoid Reconnection during Magnetorotational Instability},
author = {Jarrett Rosenberg and Fatima Ebrahimi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.00850},
year = {2021}
}
备注
12 pages, 6 figures, Accepted for publication to ApJ Letters