Arquivo do trabalho - IAG - USP

Reconexão Magnética Turbulentaturbulência MHD confirmaram as previsões de que vórtices magnetizados são alongadosna direção do campo magnético (veja adiante) e forneceram resultados consistentes comas relações quantitativas do grau de elongação destes vórtices obtidas por Goldreich &Sridhar (1995).A turbulência MHD, quando suficientemente forte em termos da magnitude das interaçõesnão lineares entre as estruturas (veja descrição adiante), pode ser descrita pormeio de vórtices 2 , de forma similar à turbulência hidrodinâmica. Por outro lado, aocontrário da turbulência de Kolmogorov, na presença de um campo magnético forte (dinamicamenteimportante) os vórtices tornam-se anisotrópicos. Os vórtices irão entãomisturar as linhas de campo na direção perpendicular ao campo magnético.Considereumvórticededimensõesl ‖ el ⊥ paraleloeperpendicularaocampomagnético,respectivamente. Por causa da transferência turbulenta para escalas perpendiculares menores,l ⊥ tende a encolher, tornando o vórtice mais alongado. Em geral, este processoserá limitado pela propagação na direção paralela tal que (Biskamp 2003)δv l /l ⊥ ∼ v A /l ‖ (4.1)esta relação é conhecida como o balanço crítico (critical balance) de Goldreich & Sridhar.Esta é a principal proposição da teoria de GS95, a igualdade entre um período de rotaçãodo vórtice l ⊥ /δv l e o período da correspondente onda de Alfvén ∼ l ‖ /v A , onde v A é avelocidade de Alfvén. Então a cascata espectral ocorre principalmente no plano k ⊥ com ofluxo de energia ǫ constante no intervalo inercial (tal como na teoria de Kolmogorov paraturbulência hidrodinâmica),ǫ ∼ v 3 l /l ⊥ (4.2)Usando a expressão anterior para δv l e combinando esta relação com a eq. 4.1 obtemos2 A descrição em termos de pacotes de onda interagentes ou modos é também possível com os correspondentesvetores de onda tendendo a ficar mais e mais perpendiculares ao campo magnético à medidaque a cascata se desenvolve (Schekochihin & Cowley 2007).74