分隔面电流层处的自发重联。I. 重联的本质
等离子体物理
2016-01-29 v3 地球与行星天体物理
太阳与恒星天体物理
摘要
磁分隔面位于四个拓扑上截然不同的磁通域之间的边界，是三维磁场中发生重联的主要位置，尤其是在行星际磁场与行星磁场之间的磁层以及太阳大气中。关于分隔面重联的细节知之甚少，因此本文（两篇中的第一篇）旨在研究单个分隔面处磁重联的性质。我们运行了三维电阻磁流体动力学数值实验，以研究从一个包含沿单个分隔面的扭曲电流层（该分隔面连接一对极性相反的零点）的磁流体静力学平衡态开始的分隔面重联。由此产生的重联分两个阶段发生。第一阶段短暂，涉及快速重联，期间分隔面处的电流减小了约2.3倍。大部分（）磁能在此阶段通过欧姆耗散直接转化为内能，仅有转化为动能。在此阶段，重联沿分隔面的大部分区域发生，远离其端点（零点），但以一种在空间和时间上均随时间变化的不对称方式进行。第二阶段长得多，涉及缓慢的脉冲式爆发性重联。欧姆加热再次主导了粘性耗散。在此阶段，重联以小的局部爆发形式在分隔面任意位置随机发生。
引用
@article{arxiv.1509.07729,
title = {Spontaneous reconnection at a separator current layer. I. Nature of the reconnection},
author = {Julie E. H. Stevenson and Clare E. Parnell},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.07729},
year = {2016}
}