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雷达卡
多电流等离子体中的磁岛链不稳定性
磁重联是指磁力线拓扑结构的重新排列,是等离子体中的一个重要自组织过程。在磁重联过程中,通过加速或加热等离子体,系统可以将自身储存的磁能转化为等离子体的动能。
地球磁层、太阳耀斑的演化过程都伴随有磁重联现象,并且这一现象被认为会发生于繁星的形成过程中。发生于太阳系中的一些有关磁重联事件的典型时间尺度证明了快速重联的存在。
近年来,在磁重联理论中的重要进展为快速磁重联的发生机制提供了更加具有说服力的解释。其中之一就是磁岛链不稳定性的解释。
当等离子体伦德奎斯特数(S)超过临界值时,这一超级阿尔芬不稳定性将发生在被拉长的电流片上。由于磁岛链的形成、发展、聚集、以及喷射,使得大尺寸的电流片最终被分解,这一现象被认为是形成快速磁重联的一种可能机制。
在过去的20年,大量的磁岛链从空间、天体物理到磁约束实验室等离子体中被观察到,并且有关磁岛链的许多特性可以直接被数值模拟结果所证实。然而,以前许多有关磁岛链的数值模拟工作中更多的关注于对重联的研究,因此研究仅仅局限于单电流片系统中,在这样的系统中重联率通常随着S的增加而减小,或者不依赖于S的变化。
事实上,在很多真实 ...
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