强迫磁重联与磁岛合并：I - MHD模拟
太阳与恒星天体物理
2019-02-27 v1 等离子体物理
摘要
强迫磁重联是由外部扰动触发的重联事件，在日冕中应普遍存在。此类情况下释放的能量可远大于扰动所引入的能量。目前尚不清楚外部扰动与初始电流片的属性如何影响重联区性质，进而影响重联动力学与能量释放过程。我们研究外部扰动形式与初始电流片对重联区演化及能量释放过程的影响，主要探讨代表更真实情景的多个同时扰动间的非线性相互作用。未来工作将把这些结果用于检验粒子模拟，以研究多次重联事件中的粒子加速。模拟使用Lare2d——一个求解黏阻MHD方程的2.5维拉格朗日重映求解器。强迫重联模型被扩展以包含正弦驱动扰动的叠加，含局域化高斯扰动。对含无力电流片区域的边界施加瞬态扰动。模拟域足够宽以允许多个磁岛形成并合并。磁岛合并对能量释放贡献显著且涉及快速重联。扰动中的长波模主导演化；若无长波模，重联要么缓慢（如短波模情形），要么初始电流片保持稳定（如噪声扰动情形）。多个扰动以高度非线性方式组合：重联通常快于任一扰动单独施加时，且多个低能事件贡献于相同总能量释放。
引用
@article{arxiv.1901.02392,
title = {Forced magnetic reconnection and plasmoid coalescence: I - MHD Simulations},
author = {Max Potter and Philippa Browning and Mykola Gordovskyy},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.02392},
year = {2019}
}
备注
13 pages (including appendix)