运动动力学发电机理中小尺度磁场结构

一个弱的涨落磁场嵌入到湍流导电介质中会在其特征尺度衰减的同时指数增长。在ISM和原初星系等离子体中，磁普数非常大，因此在亚黏性尺度上激发广谱的涨落磁场。我们研究了场图中所建立的统计相关性，发现磁场线具有折叠结构，其中大部分尺度减小时主要由于快速的横向场方向翻转所致，而沿自身方向的场变动尺度保持约为常数。具体而言，我们发现场强和场线曲率呈反相关，且曲率具有定 stationary limiting 分布，其主要集中在与速度场特征波数相当的曲率值附近，并延伸至大曲率值的幂尾。因此，大曲率的区域仅占系统总体积的很小比例。我们的理论结果得到直接数值模拟的支持。折叠效应的含义在磁能接近最小湍流涡旋的能量时，Lorentz 反馈才会出现。我们的结果还直接适用于随机流中物质线的统计几何问题。