热压对无碰撞磁重联率的影响

对无碰撞磁重联率建模是基础等离子体物理研究中的一个突出挑战。虽然在低 $\beta$ 区经常报道看似普适的 $\mathcal{O}(0.1)$ 量级重联率，但重联率如何随更高等离子体 $\beta$ 缩放尚不清楚。由于压力张量的复杂性，现有的重联率模型仅限于热压可忽略的低等离子体 $\beta$ 区。然而，当 $\beta \gtrsim \mathcal{O}(1)$ 时，热压效应变得重要。利用第一性原理动力学模拟，我们表明重联率和出流速度都随 $\beta$ 增大而下降。我们推导了一个简单的解析框架，以考虑扩散区附近力平衡中自生压力各向异性和压力梯度，解释了这些不同 $\beta$ 模拟中关键量和重联率的变化趋势。预测的标准化重联率缩放为在高 $\beta$ 极限下 $\simeq \mathcal{O}(0.1/\sqrt{\beta_{i0}})$，其中 $\beta_{i0}$ 为入流等离子体的离子 $\beta$。