具有平流磁螺旋度通量的湍流发电机

许多天体拥有被认为由发电机过程维持的磁场。然而，有人争论认为，由于磁螺旋度守恒，平均场发电机作用在大磁雷诺数下产生大尺度磁场会受到强烈抑制。这种现象被称为{\it 灾难性淬灭}。恒星风和星系风将磁场平流输送至外边界并远离发电机区域，预计可以缓解这种淬灭。在此，我们探讨了磁螺旋度的平流通量与湍流扩散通量在发电机中的相对作用。特别是，我们研究了发电机如何受到平流的影响。为此，我们在存在远离赤道（螺旋度在此改变符号）的流动的情况下，对笛卡尔域中由受迫湍流驱动的$\alpha^2$型湍流发电机进行了直接数值模拟。我们的结果表明，在存在平流的情况下，原本是稳态的发电机变为振荡态。我们证实了之前关于湍流扩散磁螺旋度通量的结果，即对于小磁雷诺数（$\Rm\lesssim 100...200$，基于含能涡的波数），磁螺旋度通量随磁雷诺数的缩放程度（$\Rm^{-1/2}$）弱于描述电阻耗散磁螺旋度的项（$\Rm^{-1}$）。我们新的结果现在表明，对于较大的$\Rm$，前者变得近似独立于$\Rm$，而后者下降得更慢。我们首次表明，无论是弱风还是强风，当$\Rm\gtrsim 1000$时，磁螺旋度通量项变得与电阻项相当，这对于缓解灾难性淬灭是必要的。