Инверсии магнитного поля в модели αΩ-динамо
- Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН
- Камчатский государственный университет имени Витуса Беринга
В работе исследуется вопрос о возможности возникновения инверсий в рамках маломодовой модели αΩ-динамо в предположении аксиальной симметричности поля скорости v и магнитного поля B в сферической оболочке вязкой несжимаемой жидкости (жидкое ядро), вращающейся вокруг оси Oz с постоянной угловой скоростью Ω. Физические параметры жидкости считаются неизменными, турбулентность в ядре изотропной и используется скалярная параметризация α-эффекта в виде функции α(r, θ), где max|α(r, θ)| = 1. На границах сферической оболочки поле скорости вязкой жидкости v принимается равным нулю (граничные условия прилипания). В таком случае пространственная структура среднего поля v простая и носит характер дифференциального вращения в поле внешних сил с массовой плотностью fout, поэтому можно ограничиться одномодовыми приближениями для компонент этих полей.
Магнитогидродинамические (МГД) уравнения, включающие уравнения Навье-Стокса и индукции, условие неразрывности, условие соленоидальности, граничные условия и учитывающие α-эффект, рассматриваются в приближении Буссинеска. В результате применения метода Галёркина и обезразмеривания МГД-уравнения преобразуются к системе дифференциальных уравнений относительно амплитуд моды Пуанкаре, тороидальной и полоидальной мод магнитного поля. Для полученной системы определены параметры, при которых возможны инверсии магнитного поля при относительном постоянстве поля скорости вязкой проводящей замагниченной жидкости. Обсуждаются результаты численного решения системы в предположении различного вида зависисмостей амплитуды α-эффекта от радиуса.
