扭转脊与扇面磁重联的广义模型

三维零点在太阳日冕中大量存在，且在其他天体物理环境中可能同样如此。近期研究表明，此类三维零点处的重联可能在日冕动力学中扮演重要角色。本文研究了三维零点处磁重联的扭转脊模式与扭转扇面模式的性质。建立了新的解析模型，首次包含了在空间上局域于零点周围、沿零点脊线或扇面延伸的电流层，并辅以数值模拟。主要目的是研究零点磁场不对称程度的变化对最终重联过程的影响——以往研究总是考虑非一般的径向对称零点。研究发现，发生扭转脊重联和扭转扇面重联的电流层的几何结构强烈依赖于磁场的对称性。扭转脊重联仍发生在脊线周围的狭窄管道内，但当扇面特征值不同时，管道截面呈椭圆形，且椭圆短轴沿强场方向。所达到的时空峰值电流和峰值重联率被发现并不强烈依赖于不对称程度。对于扭转扇面重联，重联发生在扇面内的一个平面盘状区域中，当磁场对称性破缺时，该区域同样呈椭圆形。椭圆短轴沿弱场方向，电流在这些弱场区域达到峰值。此情形下的峰值电流和峰值重联率明显依赖于不对称性，随着不对称程度的增加，峰值电流增大，但重联率减小。