სამგანზომილებიანი მაგნიტოჰიდროდინამიკური სუბკრიტიკული ტურბულენტობის ფორმირებისა და თვითშენარჩუნების საფუძვლები ბრტყელ წანაცვლებით ასტროფიზიკურ დინებებში

ავტორი: მარიამი ქავთარაძე
თანაავტორები: გიორგი მამაცაშვილი, გიორგი ჩაგელიშვილი
საკვანძო სიტყვები: ასტროფიზიკური წანაცვლებითი დინებები, მაგნიტოჰიდროდინამიკა, არამოდალური ზრდა, არაწრფივი განივი კასკადი, ტურბულენტობა.
ანოტაცია:

იმისათვის რომ გაგვეგო სუბკრიტიკული ტურბულენტობის თვითშენარჩუნების მექანიზმი სპექტრალურად სტაბილურ წანაცვლებით დინებებში, შევასრულეთ ტურბულენტობის პირდაპირი რიცხვითი თვლები სამგანზომილებიან ბრტყელ მაგნიტოჰიდროდინამიკურ ერთგვაროვან წანაცვლებით დინებაში როდესაც ფონური მაგნიტური ველი დინების პარალელურია. რიცხვითი თვლები შესრულებულია ლოკალური წანაცვლებითი-ბოქსის მიახლოების გამოყენებით, დინამიური პროცესების შემდგომი ანალიზით სპექტრალურ/ფურიე სივრცეში. ჩვენ ვაჩვენეთ რომ წანაცვლებით დინებებში დომინანტური არაწრფივი პროცესი არის ჰარმონიკების განივი (კუთხეების მიხედვით) გადანაწილება ფურიე სივრცეში - არაწრფივი განივი კასკადი - და არა კლასიკური პირდაპირი ან უკუ კასკადი. ჩვენ ასევე ვაჩვენეთ რომ ტურბულენტობის თვითშენარჩუნება ხდება შეშფოთებების წრფივ არამოდალურ ზრდასა და არაწრფივ განივ კასკადს შორის რაფინირებული დინამიური ურთიერთქმედების შედეგად. თვლებმა აჩვენა, რომ განხილულ დინებაში წამყვანი წრფივი პროცესი, რომელიც ენერგეტიკულად კვებავს ტურბულენტობას განპირობებულია კინემატიკით (რეინოლდსის დაძაბულობით) კეპლერული დინების შემთხვევისგან განსხვავებით, სადაც ენერგიის ინიექცია შეშფოთებათა ჰარმონიკებში განპირობებულია მაგნიტური ველით (მაქსველის დაძაბულობით). ვაჩვენეთ რომ კვაზისტატიკური ტურბულენტობის რეჟიმში განივი კასკადი დომინირებს პირდაპირ კასკადზე, ასე რომ შეშფოთებათა ჰარმონიკები, რომლებიც იმყოფებიან ე.წ. სასიცოცხლო არეში, დინებიდან ქაჩავენ საკმარის ენერგიას ტურბულენტობის თვითშენარჩუნებისათვის. განხილული შემთხვევისთვის შემოთავაზებულია ტურბულენტობის თვითშენარჩუნების ძირითადი ციკლი, რომელიც ცხადად ასახავს წრფივი და არაწრფივი პროცესების სინერგიას დინების თვითორგანიზაციაში. შესრულდა რიცხვითი თვლები საწყისი მაგნიტური ველის სხვადასხვა მნიშვნელობისთვის. ნაჩვენები იყო რომ ველის გაზრდით ტურბულენტობის ფორმირება ხდება შედარებით დიდ დროებზე, ამასთანავე ტურბულენტობის სიდიდე იკლებს. საბოლოოდ, განსაზღვრული ზღურბლი ფონური მაგნიტური ველის დროს ტურბულენტობა ვეღარ ნარჩუნდება - დინება ხდება ლამინარული.