超电阻磁岛不稳定性介导的磁重联

本文通过线性分析和非线性模拟研究了由超电阻磁岛不稳定性介导的磁重联。发现线性增长率相对于超电阻 Lundquist 数 $S_{H}\equiv L^{3}V_{A}/\eta_{H}$ 按 $S_{H}^{1/6}$ 缩放，其中 $L$ 为系统尺度，$V_{A}$ 为阿尔芬速度，$\eta_{H}$ 为超电阻率。在非线性机制下，重联率几乎独立于 $S_{H}$，磁岛数量按 $S_{H}^{1/2}$ 缩放，次级电流片的长度和宽度均按 $S_{H}^{-1/2}$ 缩放。这些标度律与假设次级电流片接近边际稳定性的启发式论证一致。研究发现，作为包围磁通量 $\psi$ 函数的磁岛分布，在较宽范围内遵循 $\psi^{-1}$ 幂律，随后在大磁岛处迅速衰减。将这些结果与电阻磁流体动力学研究的结果进行了比较。