由plasmoid不稳定性介导的太阳色球层快速磁重联

在包含辐射冷却与双极扩散的2.5维磁流体动力学模拟中研究了部分电离太阳色球层中的磁重联。考虑了带引导场与不带引导场的哈里斯电流片。中层色球层参数的特征值意味着在当前模拟中磁雷诺数高达$\sim10^{6}\mbox{--}10^7$。快速磁重联随后作为plasmoid不稳定性的结果而发展，无需诉诸反常电阻率增强。该不稳定性的多级联被追踪至更小尺度，接近离子惯性长度。重联率以流入区磁场与阿尔文速度的渐近值归一化，在级联plasmoid形成过程中以及零引导场和强引导场情况下均达到$\sim0.01\mbox{--}0.03$范围内的值。流出速度达到$\approx40$~km\,s$^{-1}$。慢模激波从$X$点延伸，将plasmoid加热至$\sim 8\times10^4$~K。在零引导场情况下，双极扩散与辐射冷却的引入均导致电流片的快速变薄（低至$\sim30$~m）以及次级岛的早期形成。对于强引导场，这两个过程对plasmoid不稳定性影响甚微。来自垂直电流片的重联率、温度增强与向上流出速度与色球喷流中的特征值很好地对应。