高度电离等离子体中的粘性 Kelvin-Helmholtz 不稳定性

高度电离等离子体（如星系团内介质 ICM）中的输运系数仍然约束不足。它们影响各种过程，其中包括由 Kelvin-Helmholtz 不稳定性 (KHI) 引起的剪切流界面处的混合。潜在混合层的观测结构可用于推断输运系数，但数据解释需要详细了解不同条件下 KHI 的长期演化。在此，我们首次系统地数值研究了常数和温度依赖的各向同性粘度在所有可能取值范围内的影响。我们表明，中等粘度会减缓 KHI 的增长，降低 KHI 涡旋的高度及其卷曲程度。高于临界值的粘度会抑制 KHI。该效应可用雷诺数 Re = U{\lambda}/{\nu} 来量化，其中 U 为剪切速度，{\lambda} 为扰动长度，{\nu} 为运动粘度。我们推导了常数和温度依赖（类 Spitzer）粘度的临界 Re，建立了粘性 KHI 增长时间作为 Re 和密度对比度函数的经验关系，并描述了类 Spitzer 粘度和高密度对比度下的特殊行为。最后，我们简要讨论了粘性 KHI 可能发挥作用的几种天体物理情境，即摆动冷锋、星系气体剥离、浮力空腔、ICM 湍流和高速云。