具有正剪切旋转流中两类轴对称螺旋磁旋转不稳定性

我们揭示并研究了一类新型的线性轴对称螺旋磁旋转不稳定性，它能够使具有径向递增角速度（即正剪切）的黏性、电阻性旋转流失稳。该不稳定性本质上是双扩散的，不同于在Liu极限以上正剪切中运行的更为熟悉的螺旋磁旋转不稳定性，因为它在以下条件满足时适用于大范围的正剪切：当${\rm (i)}$施加轴向/极向与方位角/环向磁场的组合，且${\rm (ii)}$磁普朗特数不太接近1。我们首先用径向局域WKB分析研究该不稳定性，随后利用两旋转圆柱间磁化流的全局稳定性分析（具有导电或绝缘边界）确认其存在。从实验角度，我们还证明了在具有正剪切的磁化黏性、电阻性Taylor-Couette流中，对于此类流参数值存在该新不稳定性，这可在DRESDYN装置即将进行的实验中实现。最后，该不稳定性可能对太阳差旋层赤道部分及其那里的发电机作用有影响，因为该区域满足不稳定性发生所需的两个必要条件。我们针对类差旋层构型的全局稳定性计算——表示一个具有适当边界条件（内圆柱导电、外圆柱绝缘）和流参数值的薄旋转圆柱层——表明其确实可在该情形中出现，特征增长时间与太阳周期相当。