快速磁重联与磁场的理想演化
等离子体物理
2019-05-01 v2
摘要
无论非理想效应多么小，与磁力线连接改变相关的现象却频繁被观测到在阿尔文时间尺度上发生。由于在非理想效应严格为零时磁力线连接改变在数学上是不可能的，理想演化必然自然地导致对非理想效应无界敏感的状态。利用基于磁力线流动速度的拉格朗日坐标，我们证明了这种演化是自然的。当磁场强度与磁场施加的力均不随时间指数增长时，演化磁场的拉格朗日表示受到高度约束。发展出符合这些约束的快速重联状态 (1) 需要三维演化，(2) 对非理想效应具有指数增长的敏感性，(3) 具有平行电流密度，其位于指数变薄但指数变宽的带状区域中，且量级被限制为缓慢增长。其含义是，当非理想效应足够小时，敏感性的指数增长是快速磁重联的原因。电阻率乘以平行电流密度的非理想效应的增长过于缓慢，无法与之竞争。
引用
@article{arxiv.1812.05673,
title = {Fast magnetic reconnection and the ideal evolution of a magnetic field},
author = {Allen H. Boozer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.05673},
year = {2019}
}
备注
13 pages, no figures