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磁Prandtl数对塌陷介导重联的依赖性

等离子体物理 2026-05-20 v1 高能天体物理现象 流体动力学

摘要

我们利用二维磁性流体动力学模拟两个合并磁岛,研究塌陷介导磁重联速率对磁Prandtl数的依赖性。对于鲁mundquist数低于塌陷不稳定性 onset 的情况,重联速率遵循预期的甜-帕拉克缩放,且随着磁Prandtl数的增加而减小。然而,一旦电流层发生塌陷不稳定,磁Prandtl数的依赖性显著减弱。在完全塌陷介导的规律中,我们发现重联速率在探索的参数范围内几乎独立于磁Prandtl数。我们进一步指出,最大重联速率与涉及塌陷相互作用和合并的强非线性阶段相关。我们进一步比较了我们的结果与边界驱动的Taylor问题的模拟结果,后者报告了更强的磁Prandtl数依赖性,并提供了两种不同规模在两种设置中获得的不同结果的可能解释。这些结果可能对重联介导的磁性湍流衰减及其相关天体物理系统具有意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.18946,
  title  = {Magnetic Prandtl number dependence of plasmoid-mediated reconnection},
  author = {Vinay Kumar and Axel Brandenburg},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.18946},
  year   = {2026}
}

备注

19 pages, 10 figures. Comments welcome!