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磁岛不稳定性在磁流体湍流中的作用

等离子体物理 2018-10-24 v2 高能天体物理现象 太阳与恒星天体物理 流体动力学 空间物理

摘要

演化电流片中的磁岛不稳定性因其对电流片破裂、磁岛形成以及由此产生的快速磁重联的影响而被广泛研究。在本快报中,我们通过高分辨率直接数值模拟研究了二维磁流体(MHD)湍流中磁岛不稳定性的作用。在足够大的磁雷诺数(Rm=106R_m=10^6)下,动态对齐与湍流间歇性的联合效应导致在大量强电流片中大量形成磁岛。电流片结构的破裂促进了能量向小尺度的级联,导致能谱的断裂与变陡。在磁岛介导的 regime 中,能谱呈现的标度接近于最近解析理论所提出的谱指数 2.2-2.2。我们还证明了尺度依赖的动态对齐存在于二维 MHD 湍流中,且对齐角的相应斜率接近于 0.25。

关键词

引用

@article{arxiv.1804.07361,
  title  = {Role of the Plasmoid Instability in Magnetohydrodynamic Turbulence},
  author = {Chuanfei Dong and Liang Wang and Yi-Min Huang and Luca Comisso and Amitava Bhattacharjee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1804.07361},
  year   = {2018}
}

备注

6 pages, 5 figures, accepted in Physical Review Letters