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等离子体中的自组织纽结磁结构

等离子体物理 2015-09-23 v2

摘要

我们对多种初始螺旋位形进行了全磁流体动力学(full-MHD)模拟,并展示它们重新配置为一种磁力线跨越嵌套环面的状态。这一弛豫构型并非如弛豫等离子体常假设的泰勒态,而是一种洛伦兹力与流体静压力平衡的状态,其中流体静压力在嵌套环面的中心环上最低。此外,该结构以空间上缓慢变化的旋转变换为特征,这导致在有理面上形成少数磁岛。随后,我们利用从S3S^3S2S^2的映射(其中霍普夫纤维化为一特例)得到近似描述涌现出的准稳态链接与纽结等离子体构型整体结构的解析表达式。这些纽结等离子体构型具有高度局域的磁能密度,并在远长于阿尔文时间尺度的时标上保持其结构。

关键词

引用

@article{arxiv.1507.08780,
  title  = {Self-organizing Knotted Magnetic Structures in Plasma},
  author = {C. B. Smiet and S. Candelaresi and A. Thompson and J. Swearngin and J. W. Dalhuizen and D. Bouwmeester},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1507.08780},
  year   = {2015}
}