Магнитная плавучесть

В плазмы физике магнитная плавучесть — это направленная вверх сила, действующая на магнитные трубки , погруженные в электропроводящие жидкости и находящиеся под действием гравитационной силы . Он действует на магнитные трубки в зонах звездной конвекции , где играет важную роль в образовании солнечных и звездных пятен . ^{[ 1 ]} Впервые он был предложен Юджином Паркером в 1955 году.

Трубки магнитного потока

Для трубки магнитного потока, находящейся в гидростатическом равновесии трубки с окружающей средой, внутреннее магнитное давление $p_{m}$ и давление жидкости $p_{i}$ должно быть уравновешено давлением жидкости $p_{e}$ внешней среды, то есть

p_{e}=p_{i}+p_{m}.

Магнитное давление всегда положительное, поэтому $p_{e}>p_{i}.$ Таким образом, если предположить, что температура плазмы внутри трубки потока такая же, как температура окружающей плазмы, плотность трубки потока должна быть ниже, чем плотность окружающей среды. Под действием силы тяжести трубка поднимется. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}

нестабильность

Неустойчивость магнитной плавучести — это неустойчивость плазмы , которая может возникнуть из-за небольших возмущений в системах, где присутствует магнитная плавучесть. Неустойчивость магнитной плавучести в системе с магнитным полем $\mathbf {B}$ и волновой вектор возмущения $\mathbf {k}$ , имеет три режима: перестановочную неустойчивость , когда волновой вектор возмущения перпендикулярен направлению магнитного поля $\left(\mathbf {k} \perp \mathbf {B} \right)$ ; ондулярная неустойчивость , иногда называемая неустойчивостью Паркера или магнитной неустойчивостью Рэлея-Тейлора , где волновой вектор возмущения параллелен направлению магнитного поля $\left(\mathbf {k} \parallel \mathbf {B} \right)$ ; и смешанная неустойчивость , иногда называемая квазиобменной неустойчивостью , представляющая собой комбинацию обменной и ондулярной неустойчивостей. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}

Ссылки

^ Герреро, Г.; Кяпюля, П.Дж. (сентябрь 2011 г.). «Действие динамо и магнитная плавучесть в моделировании конвекции с вертикальным сдвигом». Астрономия и астрофизика . 533 : А40. arXiv : 1102.3598 . Бибкод : 2011A&A...533A..40G . дои : 10.1051/0004-6361/201116749 . S2CID 118582079 .
^ Паркер, Юджин Н. (март 1955 г.). «Образование солнечных пятен из тороидального поля Солнца» . Астрофизический журнал . 121 : 491. Бибкод : 1955ApJ...121..491P . дои : 10.1086/146010 .
^ Jump up to: ^а ^б Ачесон, ди-джей (май 1979 г.). «Неустойчивость по магнитной плавучести» . Солнечная физика . 62 (1): 23–50. Бибкод : 1979SoPh...62...23A . дои : 10.1007/BF00150129 . S2CID 121629539 .
^ Мацумото, Р.; Тадзима, Т.; Шибата, К.; Кейсиг, М. (сентябрь 1993 г.). «Трехмерная магнитогидродинамика возникающего магнитного потока в солнечной атмосфере» . Астрофизический журнал . 414 : 357. Бибкод : 1993ApJ...414..357M . дои : 10.1086/173082 .
^ Гилман, Питер А. (24 января 2018 г.). «Магнитная плавучесть и вращательная неустойчивость в тахоклине» . Астрофизический журнал . 853 (1): 65. Бибкод : 2018ApJ...853...65G . дои : 10.3847/1538-4357/aaa4f4 . S2CID 126268222 .
^ Ким, Дж.; Рю, Д.; Хонг, СС; Ли, С.М.; Франко, Дж. (2005). «Нестабильность Паркера» . Как работает Галактика? . Библиотека астрофизики и космических наук. 315 : 315–322. дои : 10.1007/1-4020-2620-X_65 . ISBN 1-4020-2619-6 .

[1] Герреро, Г.; Кяпюля, П.Дж. (сентябрь 2011 г.). «Действие динамо и магнитная плавучесть в моделировании конвекции с вертикальным сдвигом». Астрономия и астрофизика . 533 : А40. arXiv : 1102.3598 . Бибкод : 2011A&A...533A..40G . дои : 10.1051/0004-6361/201116749 . S2CID 118582079 .

[2] Паркер, Юджин Н. (март 1955 г.). «Образование солнечных пятен из тороидального поля Солнца» . Астрофизический журнал . 121 : 491. Бибкод : 1955ApJ...121..491P . дои : 10.1086/146010 .

[acheson79-3] Jump up to: ^а ^б Ачесон, ди-джей (май 1979 г.). «Неустойчивость по магнитной плавучести» . Солнечная физика . 62 (1): 23–50. Бибкод : 1979SoPh...62...23A . дои : 10.1007/BF00150129 . S2CID 121629539 .

[4] Мацумото, Р.; Тадзима, Т.; Шибата, К.; Кейсиг, М. (сентябрь 1993 г.). «Трехмерная магнитогидродинамика возникающего магнитного потока в солнечной атмосфере» . Астрофизический журнал . 414 : 357. Бибкод : 1993ApJ...414..357M . дои : 10.1086/173082 .

[5] Гилман, Питер А. (24 января 2018 г.). «Магнитная плавучесть и вращательная неустойчивость в тахоклине» . Астрофизический журнал . 853 (1): 65. Бибкод : 2018ApJ...853...65G . дои : 10.3847/1538-4357/aaa4f4 . S2CID 126268222 .

[6] Ким, Дж.; Рю, Д.; Хонг, СС; Ли, С.М.; Франко, Дж. (2005). «Нестабильность Паркера» . Как работает Галактика? . Библиотека астрофизики и космических наук. 315 : 315–322. дои : 10.1007/1-4020-2620-X_65 . ISBN 1-4020-2619-6 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]