平面反平行（一维）与含零点（二维）磁场几何中电阻受限的电流片内爆

电流片的爆缩形成是一种基本等离子体过程。以往研究聚焦于早期演化，而此处我们的首要目标是探索更长期的演化，这可能对于确定能量释放效率至关重要。为解决该问题，我们研究两个紧密相关的问题，即：（i）一维、箍缩的反平行磁场与（ii）二维、含零点且局部不平衡的磁场（“零点坍缩”或“X 点坍缩”）。在电阻 MHD 框架内，我们模拟了完整的非线性演化，经历三个不同阶段：初始内爆、其最终停止机制，以及停止后的后续演化。在参数研究中，我们发现停止时刻电流片性质随电阻率的标度在两种几何中均与从已知一维相似解推断的结果吻合良好。我们发现内爆在达到扩散尺度后通过电流片内致密等离子体的突然欧姆加热迅速停止，该加热提供的压力梯度足以抵抗进一步坍缩并使汇聚流减速。该反压增长至超过力平衡所需，因此内爆后的演化以电流片向外“反弹”的后果为特征。这些后果是：（i）向外发射传播的快 MHD 波（激波）与（ii）电流片自身的横向膨胀。膨胀仅在二维情形中观察到停滞，其中增压通过重联喷流中的出流得以缓解。在二维情形中，我们量化了电流片膨胀的最大值随电阻率的标度，并分析了膨胀后形成的重联区结构，其充满 Petschek 型慢激波与快终止激波。