大导向场快速磁重联的解析模型

首次提出了大导向场快速磁重联的解析理论。我们证实，根据扩散区厚度$\delta$大于还是小于声回旋半径$\rho_s$，存在两种不同的重联机制。当$\delta \gtrsim \rho_s$时，重联是慢速的或类似Sweet-Parker型；否则是快速的。然而，在快速机制中，我们发现离子黏度$\mu$起着关键作用。特别地，当$\delta < \rho_s$时，扩散区厚度与$Ha^{-1}$成正比，其中$Ha \propto 1/\sqrt{\eta \mu}$为哈特曼数；重联率与$Pr^{-1/2}$成正比，其中$Pr = \mu/\eta$为普朗特数，$\eta$为电阻率。若采用垂直离子黏度作为$\mu$，则重联率变得与等离子体$\beta$和碰撞频率均无关，因此可能实现快速重联。