黏阻性等离子体团不稳定性

在黏阻性电流片中，等离子体团不稳定性在线性与非线性区域均被分析。发现线性增长率和波数相对于伦德奎斯特数 $S$ 和磁普朗特数 $P_m$ 的标度分别为 $S^{1/4} {\left( {1 + {P_m}} \right)}^{-5/8}$ 和 $S^{3/8} {\left( {1 + {P_m}} \right)}^{-3/16}$。此外，线性层宽度显示为按 $S^{-1/8} {(1+P_m)}^{1/16}$ 标度。当等离子体团进入非线性区域时，其增长从指数增长放缓为代数增长。特别地，等离子体团非线性增长的时间尺度被发现为 $\tau_{NL} \sim S^{-3/16} {(1 + P_m)^{19/32}}{\tau_{A,L}}$。等离子体团的非线性增长与线性增长截然不同，并且被证明对于理解全局电流片破裂至关重要。还讨论了等离子体团不稳定性如何促成黏阻性等离子体中的快速磁重联。特别地，表明如果 $S \gtrsim L_{cs} {(\epsilon_c l_k)^{-1}} {(1 + {P_m})^{1/2}}$，递归等离子体团形成可触发无碰撞重联机制，其中 $L_{cs}$ 是全局电流片的半长度，$l_k$ 是相关的动力学长度尺度。另一方面，如果电流片保持在碰撞区，全局（时间平均）重联率显示为 $\left\langle {{{\left. {d\psi /dt} \right|}_X}} \right\rangle \approx \epsilon_c v_{A,u} B_{u} {(1 + {P_m})^{-1/2}}$，其中 $\epsilon_c$ 是电流片的临界逆纵横比，而 $v_{A,u}$ 和 $B_{u}$ 分别是全局重联层上游的阿尔文速度和磁场。