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磁重联:“理想”撕裂触发的自相似电流片坍缩

等离子体物理 2015-11-11 v2

摘要

通过MHD模拟,我们研究了在高伦德奎斯特数(S104S\gg10^4)下,坍缩电流片内由“理想”撕裂模引发并演化的快速重联。我们首先确认,随着坍缩进行,快速重联在斯威特-帕克型构型形成之前就被触发:在线性阶段,当从上方接近预测的“理想”撕裂阈值S1/3S^{-1/3}时,等离子体团在几个阿尔文时间内迅速增长;在初始不稳定性的线性相位之后,X点坍缩并非线性地重组。我们表明,这些导致了撕裂事件的层级结构,在越来越小的尺度上以越来越快的速度在电流片上重复,对应于在重归一化伦德奎斯特数下“理想”撕裂的触发。在电阻MHD中,该过程应以在微观尺度上形成亚临界(S104S \leq10^4)的斯威特-帕克电流片而结束。我们提出了一个描述非线性递归演化的简单模型,其解释了初始电流片破裂的时间尺度。

关键词

引用

@article{arxiv.1506.08921,
  title  = {Magnetic reconnection: Self-similar current sheet collapse triggered by "ideal" tearing},
  author = {Anna Tenerani and Marco Velli and Antonio Franco Rappazzo and Fulvia Pucci},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1506.08921},
  year   = {2015}
}

备注

Accepted for publication to the ApJL