Effects of the non-uniform initial environment and the guide field on the plasmoid instability
通过2.5维电阻磁流体动力学（MHD）模拟研究了非均匀初始质量密度和温度对等离子体团不稳定性的影响。结果表明，当电流片中心的初始等离子体密度高于上游区域时，等离子体团不稳定性的发展被明显阻止。因此，中心处的等离子体密度越高，上游区域的等离子体$β$越低，触发二次不稳定性所需的临界Lundquist数越高。当为$β=0.2$时，临界Lundquist数大于$10^4$。对于相同的伦德奎斯特数，磁重联率较低的等离子体$β$的情况下。而当初始质量密度较均匀且Lundquist数较小时，低等离子体$β$的磁重联率较高.对于初始质量密度均匀的高Lundquist数情形（$>10^4$），磁重联不受初始等离子体$β$和温度分布的影响。我们的研究结果表明，在电阻MHD中，引导场对等离子体团不稳定性的影响是有限的。
2013-07-08 physics.plasm-ph physics.space-ph
Fast and slow nonlinear tearing mode reconnection
这是我们对撕裂模重联的数值研究的一个简要叙述。我们论证两个要点。首先，我们表明，足够小的电阻率，卢瑟福制度总是存在的，较大的值的Delta'需要较小的电阻率值。Rutherford的可忽略惯性假设是有效的，并证实了岛宽度的时间导数对电阻率和Delta'的渐近线性依赖关系。第二，我们发现，在大Δ '，卢瑟福政权之后是一个非线性的快速增长阶段，与X点崩溃和形成的电流片。这导致重新连接变得像Sweet-Parke（SP）。实际上，在这个非线性阶段发现了有效岛生长速率的签名电阻率^{1/2}标度。SP阶段在模式的饱和中达到高潮，因此，这可以比通过卢瑟福状态快得多地实现。
2004-07-11 physics.plasm-ph physics.space-ph
Direct evidence of magnetic reconnection onset via the tearing instability
磁重联是空间和实验室等离子体中能量释放的偶发过程。据信，撕裂模不稳定性可能是负责在磁尾重联的发病。然而，由于其难以捉摸的性质，有一个没有在现场观察撕裂不稳定性之前，磁重联在我们最近的天然等离子体实验室。使用神经网络离群值检测方法结合集群航天器数据，我们发现独特的电子俯仰角分布与模拟预测的撕裂不稳定性和随后的演变等离子体电子和重连是一致的。我们确认，通过我们的神经网络离群值方法确定的事件远高于撕裂稳定性阈值的基础上，在本文中详细的标准。我们发现的签名磁重联分钟后，大多数撕裂的意见。我们对撕裂不稳定性的分析为重新连接机制的基本理解提供了新的见解，这一过程在宇宙中不同的天体物理等离子体状态和地球上的实验室实验中无处不在。
2022-02-24 physics.plasm-ph
On the Hall-mediated resistive tearing instability of highly elongated current sheets
本文全面描述了电阻撕裂不稳定性的双流体模型中涉及的各种制度。这些包括两个新的制度，这种不稳定性，这对应于长波模式，可以在高度拉长的电流片发展。这一问题与大Lundquist数磁流体动力学（MHD）物体中快速磁重联和磁湍流的研究有关。
2018-11-28 physics.plasm-ph
The three-dimensional evolution of ion-scale current sheets: tearing and drift-kink instabilities in the presence of proton temperature anisotropy
我们提出了第一个三维混合模拟的离子尺度电流片的演变，与温度各向异性和相关的动力学不稳定性的撕裂不稳定性和粒子加热的增长的作用的调查。我们确认的离子回旋和消防水龙带不稳定性，以提高或抑制重联的能力，分别。模拟结果表明，持久的三维结构的出现，包括补丁重联网站和窄带漂移扭结不稳定性，抑制重联薄电流片与弱导场的快速增长。还讨论了太阳风电流片三维演化的潜在观测特征。我们的结论是动力学不稳定性，所产生的非麦克斯韦离子种群，是显着的三维电流片的演变，和二维的研究加热率的重联因此可能高估的能力薄，离子尺度的电流片加热的太阳风重联。
2014-11-17 physics.plasm-ph physics.space-ph
Magnetic reconnection and stochastic plasmoid chains in high-Lundquist-number plasmas
对大伦德奎斯特数（$S$）下的磁重联进行了数值研究，研究了等离子体团占主导地位的$S$到$10^7$的磁重联. Uzdensky的理论模型{ \it et al.} [Phys. Rev. Lett. { \bf 105}，235002（2010）]进行了确认和部分修订。对于$S\gg10^4$，归一化重连率为独立于$S$的$\normEeff\sim 0.02$。等离子体团通量（$Ψ$）和半宽（$w_x$）分布函数按$f(Ψ)\sim Ψ^{-2}$和$f(w_x)\sim w_x^{-2}$缩放。$Ψ$和$w_x$的联合分布表明，等离子体团填充三角形区域$w_x\gtrsimΨ/B_0$，其中$B_0$是重连场。有人认为，这种功能是由于等离子体团合并。宏观的“怪物”等离子体团与系统的大小$w_x\sim 10$ %显示出现在几个阿尔文时间，独立于$S$，这表明大的破坏性事件是一个不可避免的功能大- $S$重联。
2011-08-19 astro-ph.SR physics.plasm-ph
The tearing mode instability of thin current sheets: the transition to fast reconnection in the presence of viscosity
本文研究了电阻率和粘性共同作用下薄电流片中重联不稳定性的增长率。在Pucci和Velli（2014）之前的论文中，有人认为，在足够高的Lundquist数S下，不可能形成纵横比L/a的电流片，其比例为$L/a\sim S^α$与$α> 1/3$，因为撕裂模式的增长率将在理想极限$S\rightarrow\infty$中发散。在这里，我们扩展了他们的分析，包括粘度的影响，（总是存在于数值模拟与电阻率），这可能会在日冕和其他天体物理环境中发挥作用。一个有限的普朗特数允许电流片达到更大的纵横比，然后迅速变得不稳定的堆积型制度。与伦德奎斯特和普朗特数标度讨论以及过渡到动力学重联
2015-02-11 physics.plasm-ph
Kelvin-Helmholtz versus Tearing Instability: What Drives Turbulence in Stochastic Reconnection?
在过去的几年里，很明显，湍流磁重联和磁化湍流是不可分割的。结果表明，不仅重联是破坏湍流冻结条件的原因，而且三维随机重联本身也会产生湍流。负责这种驱动的实际机制仍然未知。撕裂模式或开尔文-亥姆霍兹等离子体不稳定性等过程可能会从不规则的电流片中产生湍流。我们解决这个过程的驱动机制的性质，并考虑撕裂和开尔文-亥姆霍兹不稳定性的湍流生成过程中的相对作用。特别是，我们分析了这两个不稳定性的三维重联区域内的发展条件。我们发现，这两种不稳定性可以激发湍流的波动在重联区。然而，撕裂模式具有相对缓慢的增长速率，并且在稍后的时间，它变得部分地被横向于湍流波动的增长期间产生的磁场的电流片分量抑制。相反，Kelvin-Helmholtz不稳定性在流出区域迅速建立，并且与撕裂模的贡献相比，在稍后的时间内，Kelvin-Helmholtz不稳定性主导湍流的产生。我们的研究结果表明，撕裂不稳定性是次主导的Kelvin-Helmholtz不稳定性相比，在三维重联层的湍流的产生，因此，自驱动重联是湍流重联与撕裂不稳定性是重要的，只有在初始阶段的重联。
2020-01-20 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Linear Tearing Growth and Onset of Relativistic Magnetic Reconnection in the Presence of Shear Flows and a Guide Field
Dartmouth College（达特茅斯学院）
通过动理学粒子模拟和数值求解器，研究剪切流和导向场对相对论性磁重联线性撕裂不稳定性的影响，发现两者均减缓增长并延迟重联起始，高剪切下过渡到开尔文-亥姆霍兹不稳定性。
2026-06-23 physics.plasm-ph
Tearing modes in partially ionized plasmas
在许多天体物理环境中，等离子体只是部分电离，因此带电粒子和中性粒子的相互作用可能会改变重联的触发及其随后的动力学演化。本文导出了部分电离等离子体与中性粒子弱耦合和强耦合情况下的撕裂模最大增长率。此外，临界缩放电流片纵横比的伦德奎斯特数和离子中性碰撞频率。在去耦制度的标准撕裂模式恢复与离子中性碰撞频率的一个小的修正，在中间制度与中性粒子的碰撞被证明是稳定电流片，导致更大的临界纵横比理想撕裂发生。尽管如此，隐藏在伦德奎斯特数定义中的额外的电子中性碰撞，可以将临界纵横比缩小到完全电离的情况下。在耦合机制下，生长速率取决于离子和中性粒子之间的密度比，通过这两个物种之间的碰撞频率。这些提供了临界纵横比，撕裂模式不稳定性从缓慢过渡到理想，这取决于中性离子密度比。
2020-06-06 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Enhanced plasma current spike formation due to onset of 1/1 kink-tearing reconnection during a massive gas injection process
系统地研究了等离子体电流尖峰在热猝灭阶段结束时的形成过程，发现它与1/1扭结撕裂重联的发生密切相关。q = 1表面上的磁流体动力学（MHD）活动在尖峰的形成和破裂过程中起着关键作用，即当磁轴上的安全因子q 0超过1时，等离子体主要破裂转变为连续的次要破裂，热猝灭阶段的开始被延迟。
2022-12-16 physics.plasm-ph
High Lundquist Number Resistive MHD Simulations of Magnetic Reconnection: Searching for Secondary Island Formation
最近，由于Sweet-Parker电流片的撕裂不稳定性而形成的次级岛被认为是导致快速重联的可能机制（对Lundquist数$S$的敏感性较低），使用粒子单元（PIC）方法[Daughton等人，2009]以及使用电阻磁流体动力学（MHD）[Lapenta 2008; Bhattacharjee等人，2009年]。当$S$大于某个阈值时，认为会出现这种不稳定性。这些最新的结果促使我们进行更多的电阻MHD模拟的基础上的岛屿合并不稳定性的基本重联配置，使用更高的分辨率和更大的$S$。我们的模拟是基于一个相当标准的伪谱码，已经测试了准确性，收敛性，并与使用其他方法的代码进行了比较[Ng et al. 2008]。在我们的模拟中，没有发现等离子体团的形成，除了当分辨率不足时，或者当外部添加少量噪声时。重新连接率被发现遵循的Sweet-Parker缩放时，没有噪音被添加，但增加到一个独立的$S$与噪音的水平，当等离子体团的形式。将介绍$S$至$2 \times 10^5$的最新结果。
2011-06-02 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Fast magnetic reconnection: The "ideal" tearing instability in classic, Hall, and relativistic plasmas
磁重联被认为是天体物理学中许多爆炸现象的驱动力，从太阳到磁星和蟹状星云中的伽马射线耀斑。然而，经典MHD模型的重连率太慢，无法解释这样的观测结果。最近，人们意识到，当电流片变得足够薄时，撕裂不稳定性的重联率变得“理想”，在这个意义上，电流片在“宏观”阿尔夫文尼克时间尺度上不稳定，而不管等离子体的伦德奎斯特数。在这里，我们提出了2D可压缩MHD模拟在经典，霍尔和相对论制度。特别是，二次撕裂不稳定性的发病率内Hall-MHD的第一次调查。在相对论MHD的框架下，我们总结了Del Zanna等人[1]的主要结果：相对论撕裂不稳定性是非常快的，重联率是光穿越时间的倒数，这是解释高能爆炸现象所需要的。
2018-01-29 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Suppression of the collisionless tearing mode by flow shear: implications for reconnection onset in the Alfvénic solar wind
本文分析强剪切流对无碰撞撕裂模的抑制效应，发现阿尔芬速度剪切流可完全稳定该模，并改变其标度行为，从而解释帕克太阳探测器观测到的近太阳阿尔芬太阳风中重联事件稀少。
2025-08-05 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Thermally enhanced tearing in solar current sheets: explosive reconnection with plasmoid-trapped condensations
在耀斑相关的电流片，撕裂不稳定性可能会触发爆炸性重联和等离子体团的形成。我们探讨了如何通过爆炸性重联过程，其特征在于形成的等离子体团的相互作用和陷阱冷凝等离子体的热和撕裂模式相互加强在太阳日冕中的电流片的碎片。我们使用电阻磁流体动力学（MHD）模拟的二维电流层，将光学薄辐射能量损失和背景加热的非绝热效应，使用\texttt{MPI-AMRVAC}。我们的参数调查探讨了不同的折射率和等离子体- $β$量化的不稳定性增长率的线性和非线性制度。我们注意到，对于$10^{-4} - 5 \times 10^{-3}$内的无量纲电阻率值，我们得到了热不稳定性和撕裂行为相互加强的爆炸行为。这显然低于纯电阻爆炸等离子体团形成的通常临界伦德奎斯特数范围。非线性增长率遵循弱幂律依赖与电阻率。在演化的非线性阶段，由于热不稳定性和撕裂不稳定性，电流片的碎裂和等离子体团的形成。在Lundquist数（$S_L$）范围$4.6 \times 10^3 - 2.34 \times 10^5$内注意到等离子体团的形成。我们量化的时间变化的等离子体团的数量和密度填充因子的等离子体团为不同的物理条件。我们还发现最大等离子体团数的尺度为$S_L^{0.223}$。在非线性聚合的等离子体团链中，局部的冷凝结聚集，实现了类似于日冕雨或日冕对流的密度和温度对比。
2022-08-08 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
X-point collapse and saturation in the nonlinear tearing mode reconnection
本文研究了二维平板结构中电阻撕裂模的非线性演化。我们表明，在强驱动的制度（大Δ '），崩溃的X点发生，一旦岛宽度超过某一临界值~1/Δ'。形成电流片，重连随时间呈指数增长，增长率约为η ^1/2，其中η是电阻率。如果当前片的纵横比足够大，则片本身可以变得撕裂模式不稳定，从而产生次级岛，然后次级岛与原始岛合并。饱和状态取决于Δ '的值。对于较小的Δ '，饱和振幅为~ Δ'，并且定量地与理论预测一致。如果Delta'足够大，足以使X点塌陷发生，则饱和振幅显著增加，并且变得与Delta'无关。
2005-07-28 astro-ph physics.plasm-ph physics.space-ph
On the Impact of the Numerical Method on Magnetic Reconnection and Particle Acceleration -- I. The MHD case
我们提出的撕裂不稳定电流片耦合到人口的非热测试粒子的二维MHD数值模拟，以解决问题的数值收敛相对于网格分辨率，数值方法和物理电阻率。利用天体物理学流体动力学程序PLUTO，通过不同的黎曼解算器、重构方法和不同Lundquist数下网格分辨率的组合，进行了数值模拟。采用约束输运方法控制磁场的无发散条件。我们的研究结果表明，背景撕裂不稳定等离子体的重联率收敛只有有限值的Lundquist数和足够大的网格分辨率。在一般情况下，它被发现，（对于一个二阶计划）的数值收敛的最小阈值在线性阶段需要的计算区域的数量覆盖初始的电流片宽度大致缩放为$\sim \sqrt{\bar{S}}$，其中$\bar{S}$是Lundquist数定义的电流片宽度。另一方面，粒子加速的过程被发现是几乎独立的基本的数值细节，因为系统变得撕裂不稳定，并进入其非线性阶段。在大$\bar{S}$的极限下，随之而来的幂律指数迅速收敛到$p \approx 1.7$，与快速重联状态一致。
2021-09-27 astro-ph.HE physics.plasm-ph physics.space-ph
Scaling laws of resistive magnetohydrodynamic reconnection in the high-Lundquist-number, plasmoid-unstable regime
当系统的Lundquist数（$S$）超过某一临界值时，系统中的Sweet-Parker层对等离子体团不稳定性是不稳定的。在本文中，数值标度研究已经完成了一个岛屿合并系统由一个低水平的随机噪声驱动。在早期阶段，一个初级Sweet-Parker层形成之间的两个合并的岛屿。当Lundquist数大于临界值$S_{c}\simeq4\times10^{4}$时，初级Sweet-Parker层通过多级级联分裂成多个等离子体团和更薄的电流片.由于等离子体团的不稳定性，该系统实现了快速的非线性重联率，几乎是独立的$S$，只有微弱的依赖于噪声的水平。发现线性状态中的类质团的数量与$S^{3/8}$成比例，如早期渐近分析所预测的（Loureiro \emph{et al.}，Phys. Plasmas \textbf{14}，100703（2007））。在非线性状态下，等离子体团的数量遵循更陡的标度，并且与$S$成比例。发现电流片的厚度和长度与$S^{-1}$成正比，电流片的局部电流密度与$S^{-1}$成正比。启发式的参数，在支持这些缩放关系。
2010-03-30 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Magnetic Reconnection Onset via Disruption of a Forming Current Sheet by the Tearing Instability
最近的认识，斯威特-帕克电流片是严重不稳定的二次撕裂（等离子体）不稳定性意味着这样的电流片不可能发生在真实的系统。这表明，为了理解磁重联的发生，需要考虑电流层形成时撕裂不稳定性的增长。这样的分析是在这里的背景下，非线性电阻MHD的一般的时间相关的平衡，代表一个逐渐形成的电流片。结果表明，两个发病制度，单岛和多岛，是可能的，取决于电流片形成的速率。一个简单的模型被用来计算这两个政权之间的过渡的标准，以及在那一刻的重联开始时间和电流片参数。对于典型的日冕参数，该模型产生的结果与观测一致。
2016-02-19 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Shear flow effects on double tearing mode global magnetic reconnection
研究了磁岛之间存在极向剪切流时的全球重联动力学。根据电阻率的值和低阶谐振表面之间的距离来识别不同的线性区域。结果发现，存在一个小的剪切流的影响，并显着延迟全球重联过程。它示出，这种延迟是链接到对称性的破坏所施加的剪切流的存在和产生的平均极向流中的电阻层。
2009-12-04 physics.plasm-ph
Fast Magnetic Reconnection: Secondary Tearing Instability and Role of the Hall Term
在许多天体物理环境中，磁重联提供了爆炸性能量释放、等离子体加热和粒子加速的主要来源。近几年来，人们对磁流体撕裂不稳定性作为有效重联的驱动力的兴趣又重新燃起。已经确定的是，如果当前的片层纵横比变得足够小（对于给定的伦德奎斯特数$S\gg 1$，为$a/L \sim S^{-1/3}$），重联发生在理想的阿尔文时间尺度上，并且变得与$S$无关。在这里，我们调查，通过二维模拟，\emph{ideal}撕裂不稳定性的霍尔-MHD制度，这是适当的电阻层$δ$的宽度变得可比的离子惯性长度$d_i$。此外，我们详细研究了二次电流片的自发发展和重新连接，这对于高$S$自然调整到理想的纵横比，因此它们的演变进行得非常迅速。对于中等低的$S$，为了满足撕裂不稳定性开始所必需的条件$δ\ll a$，纵横比趋向于Sweet-Parker标度（$a/L \sim S^{-1/2}$）。当霍尔项被包括在内时，该次级非线性相位的重联率被增强，并且取决于比率$d_i/δ$，可以是相对于纯MHD情况的两倍，并且比线性相位大多达十倍。因此，薄电流片在霍尔-磁流体机制中撕裂不稳定性的演化自然会导致重连点的爆炸性破坏和超阿尔夫文时间尺度上的能量释放，这是解释天体物理观测所需要的。
2019-11-07 physics.plasm-ph
Two-dimensional modeling of the tearing-mode-governed magnetic reconnection in the large-scale current sheet above the two-ribbon flare
我们尝试用二维数值模拟的方法，用Lundquist数$S=10^6$来模拟在重力分层的太阳大气中的双带耀斑期间的磁重联。我们发现撕裂模不稳定性导致了重联电流片（CS）内部的非均匀湍流，并引发了重联的快速相。快速重联带来了额外的磁场耗散，从而明显提高了重联率。在CS的能谱显示幂律图案和等离子体团的动力学支配相关的光谱指数。我们注意到，能量耗散发生在100-200 km的$l_{ko}$尺度上，对应的CS厚度在1500 - 2500 km之间，符合泰勒尺度$l_T=l_{ko} S^{1/6}$。终端激波（TS）出现在耀斑环上方的湍流区，是加热耀斑环的重要贡献者。大量的磁能通过TS转换成动能和热能，并且累积加热速率大于动能转移速率。此外，湍流在某种程度上被TS放大，其幅度与TS的局部几何形状有关。
2022-06-09 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Formation of Plasmoid Chains in Magnetic Reconnection
本文对电阻性磁流体动力学中磁重联现象进行了详细的数值研究，研究对象是以前无法得到的非常大的伦德奎斯特数（$10^4\le S\le 10^8$）。大纵横比的斯威特-帕克电流片被证明是不稳定的超阿尔文快速形成的等离子体（磁岛）链。等离子体团数按$S^{3/8}$标度，线性阶段的不稳定性增长率按$S^{1/4}$标度，与Loureiro等人的理论一致[Phys. Plasmas { \bf 14}，100703（2007）]。在非线性状态下，等离子体团继续以比它们被喷射的速度更快的速度生长，并完全破坏重连层。这些结果表明，高伦德奎斯特数重联是固有的时间依赖性，因此要求大幅修订标准的斯威特帕克准静态图片$S>10^4$。
2009-03-03 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Marginal Stability of Sweet-Parker Type Current Sheets at Low Lundquist Numbers
磁流体动力学模拟表明，一个非唯一的临界伦德奎斯特数$S_c$存在，徘徊在$S_c \sim 10^4$，超过阈值Sweet-Parker型静态重连配置变得不稳定的快速撕裂模式为主的等离子体团生成。人们知道，沿表的流动起着稳定的作用，虽然一个令人满意的解释的非普适性和可变的临界伦德奎斯特数观察仍然缺乏。在这里，我们讨论了这个问题，使用二维线性MHD模拟和线性稳定性分析的Sweet-Parker型电流片在存在背景的固定流入和流出在低伦德奎斯特数（$S\le 10^4$）。模拟结果表明，不均匀的流出稳定的电流片通过拉伸不断增长的磁岛，并在同一时间疏散的磁岛的电流片。这限制了在任何给定波长处开始的波动可以保持不稳定的时间，使得不稳定性为非指数的。我们发现，基于扩展波长假设的线性理论适用于大于$\sim 1000$的$S$。然而我们还发现，来流和初始扰动位置也会影响稳定阈值。
2018-04-09 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
"Ideal" tearing and the transition to fast reconnection in the weakly collisional MHD and EMHD regimes
本文讨论了在无碰撞极限下薄电流片中撕裂不稳定性向快速增长的转变，其中电子惯性驱动重联过程。先前已经提出，在电阻性MHD中，对于具有宏观长度L的当前片材，存在可以达到的自然最大纵横比（片材长度和宽度与厚度的比率），极限由撕裂模式增长时间与宏观尺度上计算的阿尔文时间具有相同数量级的事实提供（Pucci和Velli（2014））。对于具有小于临界纵横比的电流片，随着Lundquist数S的增加，归一化增长率趋于零，而对于具有大于临界纵横比的电流片，增长率随S发散。在这里，我们进行了类似的分析，但与电子惯性作为违反磁通量守恒的长期：以前发现缩放的临界电流片的长宽比与伦德奎斯特数一般化，包括依赖的比例$(d_e/L)^2$，其中德是电子集肤深度，它表明，有限制缩放，如在电阻的情况下，导致在理想的时间尺度上增长的重连模式。然后考虑有限拉莫尔半径效应，并提出基于“理想”重联的重新标度论点来解释电流片演化数值模拟中自然出现的二次快速重联状态。
2015-10-30 physics.plasm-ph
Thermal synchrotron radiation from RRMHD simulations of the double tearing mode reconnection - Application to the Crab flares
本文研究了存在引导场时双电流片位形中的磁流体力学撕裂不稳定性。这是通过电阻相对论磁流体动力学（RRMHD）模拟研究。根据双撕裂模（DTM）的动力学，我们能够计算在爆炸重联阶段的合成同步辐射光谱。脉冲星条纹风模型代表了这样的电流片形成的地点，包括一个引导场。蟹状星云/脉冲星系统的变化，被视为耀斑，因此可以自然地解释的DTM爆炸阶段的条纹风。我们的结果表明，如果磁化参数$σ$在$10^5$附近，则Crab GeV耀斑可以用条纹风区的双撕裂模来解释。
2015-09-21 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Nonlinear Reconnection in Magnetized Turbulence
最近对强磁化等离子体湍流的分析工作假设存在一系列尺度，其中撕裂不稳定性可能支配能量级联。在本文中，我们估计的条件下，这种撕裂可能会引起充分的非线性磁重联的湍流涡旋，从而使显着的能量转换和耗散。当这些条件得到满足时，一个新的湍流区域就会出现，其中重连驱动的能量耗散变得很常见，而不是当它们不满足时必然出现的罕见特征。
2019-07-22 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Reconnection in a Weakly Stochastic Field
研究了弱、小尺度磁场结构对强磁化等离子体重联率的影响。这通过减少重联流的横向尺度，以及允许许多独立的通量重联事件同时发生来影响重联率。仅考虑第一种效应，并利用Goldreich和Sridhar的磁化等离子体强湍流模型，我们发现重联速度的下限是Alfven速度乘以Lundquist数的（-3/16）次方。重连速度的上限通常是阿尔芬速度的很大一部分。我们认为，在湍流等离子体的通用重联通常会发生在接近这个上限。直接进入电子加热的磁能的分数与伦德奎斯特数的（-2/5）次方成比例，并且电流片的厚度与伦德奎斯特数的（-3/5）次方成比例。很大一部分磁能进入高频阿尔芬波。我们声称，这些结论的定性意义，即重联是快速的，即使电流片是狭窄的，几乎是独立的本地物理重联和湍流级联的性质。因此，银河系和太阳系的发电机一般都很快，即不依赖于等离子体电阻率。
1999-01-19 astro-ph physics.flu-dyn physics.geo-ph
Quasi-separatrix layers and three-dimensional reconnection diagnostics for line-tied tearing modes
在没有闭合场线或磁零点存在的等离子体的三维磁位形中，根据最严格的重联定义，不可能发生磁重联。一个具有线系边界条件的超长箍缩，其中所有的磁场线都从系统的一端开始，并延伸到另一端，就是这样一个系统的一个例子。然而，对于这种类型的长系统，电阻磁流体力学（MHD）的物理行为基本上涉及重联。这已经通过比较几何宽度和撕裂宽度[1，2]进行了解释。准分界线层[3，4]的概念是为这样的系统开发的。本文研究了一个具有不稳定撕裂模的线束缚系统模型。我们分析了这个系统的两个磁场线诊断，挤压因子[3-5]和静电电势差用于运动学重联研究[6，7]。我们讨论了这两个诊断的物理和几何意义，并比较他们的情况下，辨别撕裂样行为的线绑模式。[1]G. L. Delzanno和J.M.等离子体物理，15（3）：032904，2008. [2]Y.-- M. Huang和E. G.茨韦贝尔等离子体物理，16（4）：042102，2009。[3]E. R.牧师和P·德穆兰杰·吉奥菲斯。结果：100（A12）：23443-23463，1995. [4]P. Démoulin，JC Henoux，E. R. Priest和C. H.曼德里尼太空人。太空人，308：643-655，1996年4月。[5]V. S. Titov和G.霍尼格Advances in Space Research，29（7）：1087-1092，2002…
2011-03-18 physics.plasm-ph
On the energisation of charged particles by fast magnetic reconnection
我们研究的作用，湍流在磁重联，磁流体力学的框架内，使用三维直接数值模拟。对于小的湍流强度，我们发现，重联率服从Sweet-Parker标度。对于足够大的湍流强度的重联率偏离显著的Sweet-Parker行为，几乎成为一个常数的函数的伦德奎斯特数。我们进一步研究在相同的设置测试粒子的激励。我们发现，激发粒子的速度服从麦克斯韦分布，其方差也服从Sweet-Parker标度小湍流强度，但弱依赖于Lundquist数大湍流强度。此外，方差被发现与重联磁场的强度增加。
2017-07-07 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Fast reconnection in a coronal torn plasma sheet
Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院云南天文台）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Yunnan Key Laboratory of Solar Physics and Space Science（云南太阳能物理与空间科学重点实验室）
研究通过观测日冕等离子体片的演变，揭示了等离子体体在磁重联过程中的关键作用，表明其形成与喷射能显著提高重联速率并促进快速重联。
2026-02-21 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Explosive magnetic reconnection caused by an X-shaped current-vortex layer in a collisionless plasma
在考虑电子惯性和温度影响的双流体模型中，通过分析无碰撞撕裂模的非线性演化，研究了爆炸性磁重联的机制.这些效应相互配合，通过形成以重联点为中心的X形电流涡旋层，实现快速重联。对满足$d_e=ρ_s$的空前小的电子趋肤深度$d_e$和离子声回旋半径$ρ_s$的该模型的高分辨率模拟显示出撕裂模的非线性增长的爆炸性趋势，最新发现，X-形状层局部地出现在重连点周围，其中X形状的长度短于畴长度，并且X形状层的波长短于畴长度。线性撕裂模式这种局部增强的重联发病的原因是理论上解释了开发一种新的非线性和非平衡的内部解决方案，模拟本地X形层，然后匹配到一个外部的解决方案，这是近似的线性撕裂本征模与较短的波长比域长度。该理论模型证明了局域重联能比整体重联更有效地释放磁能，并且爆炸增长率的估计标度与模拟结果吻合较好。
2015-03-23 physics.plasm-ph
Quenching of Tearing Mode Instability by Transverse Magnetic Fields in Reconnection Current Sheets
本研究在粘滞电阻型不可压缩MHD框架下，通过解析与数值模拟发现横向磁场会使电流片形成带剪切流的中性层，从而快速抑制撕裂模不稳定模，为相关相互作用研究提供新认知。
2024-07-13 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Comparison between resistive and collisionless double tearing modes for nearby resonant surfaces
线性不稳定性和非线性动力学的碰撞（电阻）和碰撞（由于电子惯性）双撕裂模式（DTM）的比较与使用的一个简化的圆柱模型的托卡马克等离子体。我们专注于两个q = 2谐振表面位于一个小的距离分开的情况下。研究发现，无论是磁重联机制、电阻率还是电子惯性，增长最快的线性本征模都可能具有高的极向模数m ~ 10。在无碰撞的情况下，不稳定模的谱趋于更宽。在非线性制度，它示出，在这两种情况下，快速增长的高m DTM导致涉及小磁岛结构的环形崩溃。此外，由于无碰撞重连的可逆性和强ExB流，无碰撞DTM表现出多个重连循环。无碰撞重联导致一个饱和的稳定状态，而在碰撞的情况下，电阻衰减保持系统弱动态驱动它回到不稳定的平衡保持源项。
2007-04-05 physics.plasm-ph
Proton temperature anisotropy and magnetic reconnection in the solar wind: effects of kinetic instabilities on current sheet stability
我们通过二维混合模拟研究了质子各向异性驱动的动力学不稳定性对磁重联发生的作用。研究了在周围等离子体中存在质子温度各向异性时电流片的无碰撞撕裂。我们的结果证实，电流片区域内的各向异性质子可以显着增强/稳定电流的撕裂不稳定性。此外，大质子温度各向异性激发的线性不稳定性相关的波动可以显着影响等离子体的稳定性和扰动的电流片，触发撕裂不稳定性。我们发现，这样一个复杂的耦合导致更快的撕裂演化的制度，具有较大的垂直温度时，离子回旋不稳定性产生的各向异性质子分布函数。相反，在存在相反的各向异性的情况下，由具有较大平行温度的不稳定背景质子激发的消防水带波动不能有效地使电流片不稳定，电流片在消防水带饱和后长时间保持稳定。我们讨论了这种新的耦合对太阳风和日球等离子体动力学的可能影响。
2012-12-10 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Generation of Alfvénic Waves and Turbulence in Reconnection Jets
考虑霍尔效应和引导磁场的影响，研究了局域体流平行于中性面时磁流体动力学线性稳定性。我们观察到三种不同的不稳定模式：“流撕裂”模式在低速流动速度，“流香肠”模式在中等流速，和“流扭结”模式在快速流动速度。流撕裂模和香肠模具有标准的撕裂模结构，在中性层中具有对称的密度波动，而扭结模具有不对称的波动。流撕裂模式的增长率随磁雷诺数的增加而减小，而香肠和扭结模式的增长率并不强烈依赖于雷诺数。当波瓣密度较低时，香肠模式和扭结模式不仅对于超阿尔夫文流动而且对于亚阿尔夫文流动都是不稳定的。这些不稳定模式的波长与等离子体片的厚度具有相同的数量级。在强引导磁场作用下，香肠模和扭结模的增长速率增强，而在弱引导磁场作用下，香肠模和扭结模的增长速率受到抑制。对于具有霍尔效应的薄等离子体片，在等离子体片上可以存在流动模式的波动。这些不稳定模可以看作是磁重联过程中等离子体片中产生Alfvénic湍流的过程之一。
2015-05-18 astro-ph.EP physics.plasm-ph physics.space-ph
Onset of fast "ideal" tearing in thin current sheets: dependence on the equilibrium current profile
在本文中，我们研究的标度关系的触发的快速，或“理想”，撕裂不稳定性从平衡配置相关的天体物理以及实验室等离子体不同于简单的哈里斯电流片配置。我们提出了线性撕裂不稳定性分析的平衡磁场，其中a）去到零的边界的域和b）包含一个双电流片系统（后者以前研究作为一个carnival代理的m=1扭结模式在圆柱形等离子体）。更一般地说，我们讨论的临界纵横比缩放的增长率成为独立的Lundquist数$S$，在不稳定模式的波数$k$的$Δ'$参数的依赖性。在小$k$的缩放$Δ'(k)$与$k$被发现广泛地分类不同的平衡：临界纵横比可能甚至小于$L/a \sim S^α$与$α=1/3$最初发现的哈里斯电流片，但存在一个一般的下限$α\ge1/4$。
2018-01-19 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Tearing instability in Alfvén and kinetic-Alfvén turbulence
近年来，人们认识到磁等离子体湍流和磁场重联是一种内在相关的现象。湍流波动产生剪切磁场区域，该剪切磁场区域由于撕裂不稳定性和重联而变得不稳定，从而在相应的尺度上改变湍流。在这篇文章中，我们给出了一个简短的讨论撕裂介导的磁湍流的一些最近的结果。我们说明了这个迅速发展的研究领域的主要思想集中在两个重要的例子-磁流体动力学阿尔文湍流和小尺度动力学阿尔文湍流。由于这些现象在空间物理学和天体物理学中的各种潜在应用，我们特别试图不通过繁重的分析推导来过载文本，而是提出一个非湍流和重连理论专家可以访问的定性讨论。
2019-10-27 astro-ph.GA physics.plasm-ph
Do chaotic field lines cause fast reconnection in coronal loops?
在过去的十年中，布泽尔认为三维（3D）磁重联与二维（2D）重联有着根本的不同，因为在三维磁场中，任何一对相邻磁力线之间的距离几乎总是随着距离的增加而呈指数增长。根据Boozer的说法，这个特性使得3D场线映射混乱，并且对小的非理想效应呈指数敏感;因此，3D重联可以在没有强烈电流片的情况下发生。我们通过亚阿尔文足点运动驱动的Boozer-Elder日冕环模型的理想和电阻简化磁流体动力学模拟来测试Boozer的理论[A. H. Boozer和T. Elder，Physics of Plasmas 28，062303（2021）]。我们的模拟结果与他们的预测有很大差异。理想的模拟表明，Boozer和Elder低估了电流密度的强度，因为他们简化的模型方程中缺少了项。此外，不同的伦德奎斯特数的电阻模拟表明，最大电流密度的比例线性，而不是与伦德奎斯特数。
2022-11-25 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Tearing-mediated reconnection in magnetohydrodynamic poorly ionized plasmas. I. Onset and linear evolution
本文通过理论和计算研究弱电离等离子体中撕裂模介导的磁重联的起始与线性演化，发现双极扩散抑制重联起始，但电流片变薄后撕裂模可在约ν_ni0^{-1}时间内起始，其波长和增长率可由弱电离色散关系预测。
2024-04-18 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Plasmoid Instability in Evolving Current Sheets and Onset of Fast Reconnection
斯威特-帕克电流片$γ_{max}\sim S^{1/4}$中等离子体团不稳定性最大线性增长率相对于伦德奎斯特数$S$的缩放表明，在高$S$下，电流片将在接近斯威特-帕克宽度之前破裂。因此，对等离子体团不稳定性的描述必须结合电流片的演化过程。我们进行了一系列的二维模拟和诊断，以分离波动从不断变化的背景。据发现，波动幅度开始增长，只有当线性增长率足够大（$γ_{max}τ_{A}>O(1)$），以克服对流损失。线性增长率继续上升，直到等离子体团的大小变得与撕裂模式的内层宽度相当。此时，电流片被破坏，不稳定性进入早期非线性区域。增长率突然下降，但波动幅度继续增长，直到达到非线性饱和。我们确定了重要的时间尺度的不稳定发展，以及缩放的线性增长率，电流片宽度，并在电流片中断占主导地位的波数。这些缩放不仅取决于伦德奎斯特数，而且还取决于初始噪声幅度。提出了一种唯象模型，再现模拟结果的缩放。该模型采用了重连流出的效果，这是至关重要的产生一个临界伦德奎斯特数$S_{c}$以下的中断不会发生。临界伦德奎斯特数$S_{c}$不是恒定值，但对噪声幅度具有弱依赖性。
2017-10-03 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.flu-dyn
Multi-fluid simulations of chromospheric magnetic reconnection in a weakly ionized reacting plasma
本文首次对弱电离反应等离子体中色球磁重联进行了自洽多流体模拟。我们模拟了Harris电流片中的二维磁重联，数值模型包括离子-中性散射碰撞、电离、复合、光学薄辐射损耗、碰撞加热和热传导。在由此产生的撕裂模式重联中，中性流体和离子流体从重联位点的上游解耦，在重联区域中产生过量的离子，因此产生电离不平衡。在重联区的离子复合，结合Alfvénic流出，快速地从重联位点移除离子，导致快速重联速率独立于Lundquist数。除了允许快速重联，我们发现，这些非平衡的部分电离效应导致的非线性二次撕裂不稳定性的发病在较低的Lundquist数的值比已经发现在完全电离plasma.These模拟提供的证据表明，磁重联在色球可能是负责喷射状的瞬态现象，如针状和色球射流。
2012-10-05 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Particle Energization in 3D Magnetic Reconnection of Relativistic Pair Plasmas
本文采用大规模三维粒子模拟方法研究了相对论电子-正电子（对）等离子体磁重联中的粒子碰撞。初始位形被设置为没有引导场的相对论Harris平衡。这些模拟足够大，以容纳足够数量的撕裂和扭结模式。与非相对论极限相反，线性撕裂不稳定性比线性扭结不稳定性快，至少在我们的特定参数下是这样。我们发现撕裂不稳定性首先促进了磁能量耗散，其次是二次扭结不稳定性。由于重联流出产生的空间变化的电场，在撕裂阶段，粒子主要在磁岛内部被激励。二次扭结不稳定性导致额外的粒子加速。然而，加速粒子被观察到迅速热化。由二次扭折模的撕裂模产生的大幅度的垂直磁场进一步帮助热化由二次扭折不稳定性产生的非热粒子。简要讨论了这些结果对天体物理学的影响。
2011-04-19 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Fast reconnection in relativistic plasmas: the magnetohydrodynamics tearing instability revisited
磁主导等离子体中的快速重联经常被用于磁星巨耀斑模型，脉冲星风中的磁耗散，或解释蟹状星云中观测到的伽马射线耀斑，因此它的研究在高能天体物理学中至关重要。在这里，我们研究，通过二维数值模拟，线性相位和随后的非线性演化的撕裂不稳定性的相对论电阻磁流体力学的框架内，适当的情况下，阿尔文速度接近光速。研究发现，不稳定性的线性相位与经典MHD中的分析非常吻合，在经典MHD中，增长率与伦德奎斯特数S成S^-1/2的比例，唯一的例外是由于热能和磁能的贡献而增加的惯性项。此外，当考虑纵横比为S^-1/3的反比的薄电流片时，恢复了所谓的“理想”撕裂状态，模式的增长与S无关，并且非常快，只有几个光穿过片长度的时间。波动的整体增长被认为是完全取决于背景阿尔芬速度的值。在完全非线性阶段，我们观察到一个朝向基模的逆叶栅，Petschek型超声速射流从X点以外部Alfven速度传播，并且在预测值R~（ln S）^-1处有一个快速的重联速率。
2016-05-20 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Hall-mediated magnetic reconnection and onset of plasmoid instability
我们调查的霍尔效应的作用，在电流片的演变和发病的二次撕裂（等离子体）不稳定性的不可压缩电阻霍尔磁流体力学（MHD）的框架。所考虑的模型是泰勒问题的一个无力修正。因此，本文的第一部分致力于详细分析研究撕裂稳定无力磁位形中的Hall-MHD强迫磁重联。然后，在第二部分中，这些结果被用来研究何时以及如何等离子体团不稳定性可以在这个过程中发展。
2017-04-21 physics.plasm-ph
Development of Tearing Instability in a Current Sheet Forming by Sheared Incompressible Flow
高伦德奎斯特数等离子体中的Sweet-Parker电流片对撕裂不稳定，这表明它们不会在物理系统中形成。因此，理解磁重联需要研究电流片形成时的稳定性。由于剪切，亚阿尔夫文不可压缩流使片变窄，因此可能发生形成。标准撕裂理论（Furth等，1963; Coppi等，1976; Rutherford，1973）不能直接应用于这种成形薄板，原因有二：第一，因为流动引入了标准计算中不存在的项;第二，因为变化的平衡引入了标准计算中常数项的时间依赖性，使本征值问题的公式化复杂化。本文采用标准的撕裂模式分析，以面对这些挑战。在初始阶段，当任何扰动主要由理想MHD支配时，坐标变换揭示了流动压缩和拉伸扰动。多尺度公式描述了线性撕裂模理论（Furth et al. 1963; Coppi et al. 1976）如何应用于流动下的平衡变化，表明通过使标准尺度依赖于时间，流动仅隐含地影响可分离的指数增长。在非线性卢瑟福阶段，坐标变换表明，标准理论可以通过添加到稳态速率的时间依赖性和一个额外的项，由于加强平衡磁场。总的来说，这种理解支持使用无流动的缩放与轻微的修改，以研究在成形片材撕裂。
2018-02-28 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Observational Signatures of Tearing Instability in the Current Sheet of a Solar Flare
磁重联是各种天体物理现象中将磁能转化为等离子体能和粒子能的基本物理过程。在这封信中，我们展示了一个独特的太阳耀斑数据集，其中各种等离子体团是由一个不断拉伸的电流片形成的。EUV图像捕捉到了重连流入、流出，特别是重复出现的等离子体团（等离子体团）。X射线图像揭示了电流片下端的非热发射源，可能是捕获了足够数量的高能电子的大等离子体团。在射电域，观测到一个向上缓慢漂移的脉动结构，随后是一对罕见的反向漂移结构。这些结构被认为是映射的演化的初级和次级等离子体团形成的电流片。我们对不同位置和尺度的等离子体团的研究结果揭示了湍流电流片中的动力学、等离子体加热、粒子加速和输运过程，并为级联磁重联过程提供了观测证据。
2022-01-04 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Fast Magnetic Reconnection: "Ideal" Tearing and the Hall Effect
磁重联的主要问题之一是具有开/关特性的触发行为的起源，一旦它被激活，在天体物理和实验室等离子体中爆炸事件的核心，快速磁能转换为动能和热能。在过去的十年里，通过等离子体团不稳定性和所谓的“理想”撕裂，在启动快速重联方面取得了进展，这种撕裂使曾经的电流片薄到临界的反纵横比$(a/L)_c$：如Pucci和Velli（2014）所示，在$(a/L)_c \sim S^{-1/3}$，不稳定性发展的时间尺度变为阿尔文时间的量级，并且与伦德奎斯特数无关（这里根据当前纸张长度$L$来定义）。然而，考虑到自然等离子体中$S$的大值，这种转变可能发生在与离子惯性长度$d_i$相当的内部电阻奇异层的厚度上。当这种情况发生时，霍尔电流产生磁场的三维四极结构，并且由霍尔效应引入的色散波加速了不稳定性。在这里，我们提出了一个线性的研究，显示如何“理想”撕裂模式的临界纵横比被修改时，霍尔效应被考虑在内，包括更一般的缩放法的增长率方面的片反纵横比：临界反纵横比被修改为$a/L \simeq (di/L)^ {0.29} (1/S)^{0.19}$，在这一点上的不稳定增长率成为Alfvénic和不依赖于任何（小）参数$d_i/L, 1/S$。我们讨论了最近开发的磁重联相图的广义触发纵横比的影响。
2017-04-28 astro-ph.SR physics.plasm-ph
2D Numerical Simulation of the Resistive Reconnection Layer
在本文中，我们提出了一个二维数值模拟的重联电流层在不可压缩的电阻磁流体力学与均匀电阻率在极限的非常大的Lundquist数。我们使用现实的边界条件来自一致的外部磁场，我们也考虑到反压力的影响，从流动到分界线区域。我们发现，在几个阿尔芬倍的系统达到一个稳定的状态与Sweet-帕克模型一致，即使初始状态是Petschek。
1999-07-14 astro-ph physics.plasm-ph physics.space-ph
Role of reconnection in inertial kinetic-Alfven turbulence
在弱碰撞、低电子β等离子体中，大尺度阿尔文湍流在小于离子微尺度（陀螺尺度或惯性尺度）的尺度下转化为惯性动力学阿尔文湍流。我们建议，在这样的动力学尺度，非线性动力学倾向于组织成薄电流片湍流涡旋，与存在的两个保守的积分的理想方程，能量和螺旋度。强各向异性结构的形成被撕裂不稳定性所阻止，撕裂不稳定性在垂直于引导场的平面中的每个尺度$a$处设置涡旋的临界纵横比。该纵横比由涡流周转率和撕裂率的平衡来定义，并且取决于当前片的假定轮廓而从$(d_e/a)^{1/2}$变化到$d_e/a$。由此产生的湍流的能谱从$k^{-8/3}$变化到$k^{-3}$，并且相对于强背景磁场的相应谱各向异性从$k_z\lesssim k_\perp^{2/3}$变化到$k_z\lesssim k_\perp$。
2019-10-27 physics.plasm-ph physics.space-ph
Effect of guide field on three dimensional electron shear flow instabilities in collisionless magnetic reconnection
我们研究了外部引导场和电流片厚度对由电子剪切流驱动的电子电流片的三维不稳定模的生长速率和性质的影响。增长最快的模式的增长率下降迅速与当前片的厚度，但增加缓慢的引导场的强度。增长最快的模式是撕裂型，只有薄电流片（半厚度$\approx d_e$，其中$d_e=c/ω_{pe}$是电子惯性长度）和零导场。对于有限的导场或较厚的电流片，最快增长的模式是非撕裂型。然而，最快的2-D撕裂模式和3-D非撕裂模式的增长率是相当薄的电流片（$d_e < $半厚度$ < 2\,d_e$）和小的引导场（的数量级的磁场支持电子电流片的分量的渐近值）。结果表明，电子-磁流体力学（EMHD）和磁流体力学（MHD）撕裂模的一般模式共振条件取决于有效耗散机制（分别为EMHD和MHD情况下的电子惯性和电阻率）。通常的撕裂模共振条件（$\mathbf{k}.\mathbf{B}_0=0$，$\mathbf{k}$是波矢，$\mathbf{B}_0$是平衡磁场）可以从弱耗散极限下的一般共振条件恢复。从一般模式共振条件出发，得到了撕裂模存在的必要条件（与电流片厚度、导场强度和波数有关）。
2015-04-06 physics.plasm-ph
Onset of magnetic reconnection in a collisionless, high-beta plasma
在磁化的无碰撞等离子体中，组成粒子的磁矩是绝热不变量。因此，在这样的等离子体中磁场强度的增加导致垂直于场线的热压力的增加。在$β$依赖的阈值之上（其中$β$是热压力与磁压力的比率），这种压力各向异性驱动镜像不稳定性，在离子拉莫尔尺度上产生场线的强烈扭曲。这种不稳定性的影响磁重联的研究使用一个简单的分析模型的形成电流片（CS）和相关的生产压力各向异性。维持各向同性，麦克斯韦粒子分布在CS的形成和随后的变薄在无碰撞等离子体中的困难，再加上低阈值的镜子不稳定性在高$β$等离子体，意味着重连磁场的几何形状可以从根本上不同于标准的哈里斯片轮廓经常用于模拟无碰撞重连。因此，取决于CS形成的速率和初始CS厚度，撕裂模式的增长速率和波数由这种差异提高，可能会破坏镜像出没的CS之前，标准撕裂模式可以开发。一个定量的理论来说明这一过程，这可能会发现在撕裂介导的动力学磁旋转“通道”模式的中断的应用。
2019-01-06 astro-ph.HE physics.plasm-ph physics.space-ph
Calculations in the theory of tearing instability
最近的研究表明，撕裂不稳定性可能在磁湍流中发挥重要作用。在这项工作中，我们回顾了在一般情况下的任意撕裂参数的磁流体力学撕裂不稳定性的理论，这是相关的湍流中的应用。我们讨论了一个详细的推导结果的标准哈里斯配置文件，并伴随着它的推导结果为一个鲜为人知的正弦形配置文件。我们特别注意内部方程的精确解，这是撕裂不稳定性理论的中心结果。我们还简要地讨论了剪切流对磁结构中撕裂不稳定性的影响。我们的介绍是自成一体的，我们希望它能被那些不是磁重联专家的等离子体湍流研究人员所接受。
2018-09-03 astro-ph.GA physics.plasm-ph physics.space-ph
The non-modal onset of the tearing instability
我们研究了经典的磁流体力学（MHD）撕裂不稳定性（TI）的发病，并专注于非模态（瞬态）的增长，而不是撕裂模式。借助伪谱理论，线性方程的算子被证明是高度非正态的，从而导致在TI的发病显着的瞬态增长的可能性。这种可能性随着Lundquist数$S$的增加而增加。特别是，我们发现的证据，数值上，最大可能的瞬态增长，测量的$L_2$ -范数，为经典的设置电流片不稳定的TI，规模为$O(S^{1/4})$的时间尺度上的$O(S^{1/4})$为$S\gg 1$。当溶液行为由撕裂模式主导时，该行为比时间尺度$O(S^{1/2})$快得多。得到的瞬态增长的大小取决于初始扰动的形式。确定了最大可能瞬态增长的最佳初始条件，这些条件采取波包的形式，可以被认为是集中在电流片上的噪声。我们还研究了本征值谱的结构与物理量的关系。
2018-08-30 astro-ph.SR physics.plasm-ph
