均匀旋转盘中帕克不稳定的三维模拟

我们通过进行三维数值模拟，研究了旋转对均匀旋转磁化气体盘中帕克不稳定演化的影响。该不稳定通过随机速度扰动初始化。在线性阶段，演化与无旋转情况相差不大，混合（undular + interchange）模式主导系统。交叉模式导致radial 方向呈现小波长的交替致密和稀疏区域，而 undular 模式在 azimthal 和 vertical 方向弯曲磁场线。在非线性阶段，整体流动运动呈现混沌特征，类似于无旋转情况。然而，随着高位置气体沿磁场线向下滑动形成亚声速流，科尔修斯力变得重要。当反向方向的流沿磁场线两侧的谷底汇流时，它们会经历相反的科尔修斯力，这导致磁场线在此处扭曲。因此，我们认为科尔修斯力在随机化磁场方面发挥作用。由该不稳定形成的三维密度结构仍为 sheet 状，radial 方向为短尺度，与无旋转情况相同。然而，长尺度略偏离于平均磁场方向。高密度区域的形状稍呈圆形。垂直列密度相对于初始值的最大增益约为 1.5，低于无旋转情况的值。我们得出结论，均匀旋转不会改变我们认为帕克不稳定本身不足以形成巨型分子云的观点。