Role of the Plasmoid Instability in Magnetohydrodynamic Turbulence
演化电流片中的等离子体团不稳定性由于其对电流片的破裂、等离子体团的形成以及由此产生的快速磁重联的影响而被广泛研究。在这封信中,我们研究的作用,等离子体团不稳定性的二维磁流体动力学(MHD)湍流的高分辨率直接数值模拟。在足够大的磁雷诺数($R_m=10^6$),动态对准和湍流的共同作用导致大量的强电流片的等离子体团的形成。电流片结构的破坏促进了能量向小尺度的级联,导致能谱的断裂和陡峭化。在等离子体团介导的制度,能谱显示的缩放,是接近的光谱指数$-2.2$提出的最近的分析理论。我们还证明了二维MHD湍流中存在尺度相关的动态对准,对应的对准角的斜率接近0.25。
2018-09-25 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.flu-dyn
Magnetic reconnection mediated by hyper-resistive plasmoid instability
用线性分析和非线性模拟方法研究了高阻等离子体团不稳定性引起的磁重联。发现线性增长率与$S_{H}^{1/6}$相对于超电阻Lundquist数$S_{H}\equiv L^{3}V_{A}/η_{H}$成比例,其中$L$是系统尺寸,$V_{A}$是阿尔文速度,$η_{H}$是超电阻率。在非线性区域,重联率变得几乎不依赖于$S_{H}$,等离子体团的数量与$S_{H}^{1/2}$成比例,次级电流片的长度和宽度都与$S_{H}^{-1/2}$成比例。这些缩放是一致的启发式参数假设二次电流片接近边际稳定。等离子体团的分布作为封闭的通量$ψ$的函数被发现服从$ψ^{-1}$幂律在一个扩展的范围内,随后由大的等离子体团的快速下降。这些结果进行了比较与电阻磁流体动力学研究。
2013-08-08 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Kinetic Simulations of Plasmoid Chain Dynamics
用三维粒子模拟方法研究了等离子体团链的动力学行为。研究了有无强度为渐近磁场1/3的均匀引导场时系统的演化。等离子体团链由自发的磁重联形成:撕裂不稳定性迅速破坏初始电流片,产生几个小规模的等离子体团,这些等离子体团的尺寸迅速增长,合并和扭结。等离子体团扭结主要是由聚结过程驱动的。结果表明,导场的存在强烈地影响了等离子体团链的演化。在没有引导场的情况下,主要的重连位点占主导地位,并且较小的重连区域被包括在较大的重连区域中,导致等离子体团占主导地位的电流片的分层结构。相反,在存在的引导场,等离子体团具有大致相同的大小和层次结构不出现,一个强大的核心磁场的发展在中心的等离子体团在现有的引导场的方向,和凸尾不稳定性,导致形成的电子空穴,被检测到的等离子体团附近。
2013-06-05 astro-ph.EP physics.plasm-ph physics.space-ph
Plasmoid Instability in High-Lundquist-Number Magnetic Reconnection
近年来,我们对电阻磁流体力学中磁重联的认识发生了根本性的变化。传统观点认为,在层流高伦德奎斯特($S$)等离子体中,由电阻率介导的磁重联是缓慢的,受到Sweet-Parker理论预测的重联率的缩放的限制。然而,最近的研究表明,当$S$超过一个临界值$\sim10^{4}$时,Sweet-Parker电流片不稳定到超阿尔夫文等离子体团不稳定性,线性增长率与$S^{1/4}$成比例。在充分发展的统计稳态的二维电阻磁流体动力学模拟,归一化的平均重联率约为0.01,几乎独立于$S$,和分布函数$f(ψ)$的等离子体磁通量$ψ$遵循幂律$f(ψ)\simψ^{-1}$。当包含霍尔效应时,等离子体团不稳定性可能触发霍尔重联的发生,即使不满足传统的发生判据。丰富多样的可能的重联动力学组织在一个相图的框架。
2013-02-08 astro-ph.SR physics.geo-ph physics.plasm-ph
Collisionless magnetic reconnection in a plasmoid chain
利用二维Particle-in-Cell模拟方法研究了等离子体团链形成和演化的动力学特征。磁重联是由撕裂不稳定性在多个X点引发的。胞质团通过连续聚结而形成并在尺寸上增长。每一个链状等离子体团都有一个强的面外核心磁场和一个驱动聚结过程的面外电子流。聚结过程中X点的消失是由于反重联,即等离子体流入和流出相对于原始重联流型反向的磁重联。抗重联的特征在于霍尔磁场四极签名。两个新的动力学特征,没有报告的等离子体团链的演化,在这里揭示。首先,强烈的电场在垂直于分界面的平面内发展,并驱动等离子体团中的离子动力学。第二,几个双极电场结构被定位在等离子体团链附近。电子分布函数和相空间的分析揭示了逆流电子束的存在,不稳定的两个流的不稳定性,和相空间电子空穴沿重联分离。
2012-02-13 physics.plasm-ph physics.space-ph
Formation of plasmoid chains and fast magnetic reconnection during nonlinear evolution of the tilt instability
通过二维不可压缩磁流体动力学(MHD)数值模拟,研究了当Lundquist数$S$超过一个临界值(磁普朗特数,$P_m = 1$)时,等离子体团链形成所支持的快速碰撞磁重联机制.最近开发的特征Galerkin有限元代码,FINMHD,这是专门为此目的而设计的,在一个减少粘阻MHD框架,采用。与以前的研究相反,选择了不同的初始设置的两个排斥电流通道,以形成两个准奇异电流层上的Alfvénic时间尺度的倾斜不稳定性的结果。如果是$S < 5 \times 10^3$,则随后的稳态重连过程是通过经典Sweet-Parker模型预测的速率标度为$S^{-1/2}$获得的。否则,发生随机的时间依赖性重连状态,具有独立于$S$的快速时间平均速率,并且具有$0.014$的归一化值。后一种机制是由两条等离子体团链的形成触发的,这些等离子体团链破坏了电流片,并在静止阶段之后突然发生超阿尔夫文生长,这与Comisso等人提出的等离子体团不稳定性的一般理论一致[Phys. Plasmas 23,100702(2016)]。此外,非单调依赖的等离子体团增长率与$S$以下的渐近递减对数律在无限$S$ -极限被证实。我们还密切比较我们的结果,以评估机制的一般性,在发展过程中获得的合并不稳定设置。最后,我们简要地讨论了我们的结果的相关性,解释耀斑活动在太阳日冕和托卡马克的内部中断。
2020-02-11 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
Plasmoid Instability in Forming Current Sheets
等离子体团不稳定性的出现彻底改变了我们对天体物理环境中磁重联的认识。通过防止高度拉长的重连层的形成,这对于实现许多天体物理现象所特有的快速能量转换率至关重要。以前的研究大多集中在Sweet-Parker电流片上,然而,这在典型的天体物理系统中是无法实现的。在这里,我们推导出一套一般的标度律的等离子体团不稳定性的电阻和粘阻电流片,随着时间的推移而演变。我们的方法依赖于一个原则,最少的时间,使我们能够确定的属性的重连电流片(纵横比和经过的时间)和等离子体团不稳定性(增长率,波数,内层宽度)在结束时的线性阶段。在这个阶段之后,重新连接的电流片被中断,并且可以发生快速重新连接。等离子体团不稳定性的标度律是\emph{not}简单的幂律,并依赖于Lundquist数($S$)、磁Prandt数($P_m$)、系统噪声($ψ_0$)、电流片演化的特征速率($1/τ$)以及减薄过程.我们还表明,以前的标度是不适用于绝大多数的天体物理系统。我们探讨了在天体物理系统,如太阳日冕和星际介质的新的标度关系的影响。在这两个系统中,我们表明,我们的标度律产生的值的增长率,波数和纵横比,是远远小于甜帕克的缩放。
2017-07-06 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Unsupervised classification of fully kinetic simulations of plasmoid instability using Self-Organizing Maps (SOMs)
Ruhr-Universität Bochum(波鸿鲁尔大学);Lancaster University(兰卡斯特大学);Cockcroft Institute(科克罗夫特研究所)
本文将基于 SOM 的无监督聚类用于等离子体团不稳定性完全动力学模拟,可准确识别关键物理区域,并有望服务于观测分析与自适应多模型耦合模拟。
2023-04-26 cs.LG cs.NE physics.plasm-ph
Visco-Resistive Plasmoid Instability
在线性和非线性区域分析了粘阻电流片中的等离子体团不稳定性。线性增长率和波数被发现作为$S^{1/4} {\left( {1 + {P_m}} \right)}^{-5/8}$和$S^{3/8} {\left( {1 + {P_m}} \right)}^{-3/16}$相对于伦德奎斯特数$S$和磁性普朗特数$P_m$的比例。此外,线性层宽度被示出为按比例缩放为$S^{-1/8} {(1+P_m)}^{1/16}$。当等离子体团进入非线性区域时,其增长从指数增长减慢到代数增长。特别地,发现等离子体团的非线性生长的时间尺度是$τ_{NL} \sim S^{-3/16} {(1 + P_m)^{19/32}}{τ_{A,L}}$。等离子体团的非线性增长是从根本上不同于线性的,它被证明是必不可少的,以了解全球电流片中断。还讨论了等离子体团不稳定性如何使粘阻等离子体中的快速磁场重联。特别是,它表明,递归等离子体团的形成可以触发碰撞的重联制度,如果$S \gtrsim L_{cs} {(ε_c l_k)^{-1}} {(1 + {P_m})^{1/2}}$,其中$L_{cs}$是全球电流片的一半长度和$l_k$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制度,全球(时间平均)的重联率被证明是$\left\langle {{{\left. {dψ/dt} \right|}_X}} \ri…
2016-04-06 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Three-dimensional plasmoid-mediated reconnection and turbulence in Hall magnetohydrodynamics
本文研究霍尔MHD中三维等离子体团介导重联,发现三维条件下单X线重联比二维更不易发生,且在特定Lundquist数和尺度比下可实现自生湍流重联,并分析了其能谱与各向异性特征。
2024-08-05 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Observational Signatures of Tearing Instability in the Current Sheet of a Solar Flare
磁重联是各种天体物理现象中将磁能转化为等离子体能和粒子能的基本物理过程。在这封信中,我们展示了一个独特的太阳耀斑数据集,其中各种等离子体团是由一个不断拉伸的电流片形成的。EUV图像捕捉到了重连流入、流出,特别是重复出现的等离子体团(等离子体团)。X射线图像揭示了电流片下端的非热发射源,可能是捕获了足够数量的高能电子的大等离子体团。在射电域,观测到一个向上缓慢漂移的脉动结构,随后是一对罕见的反向漂移结构。这些结构被认为是映射的演化的初级和次级等离子体团形成的电流片。我们对不同位置和尺度的等离子体团的研究结果揭示了湍流电流片中的动力学、等离子体加热、粒子加速和输运过程,并为级联磁重联过程提供了观测证据。
2022-01-04 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Plasmoid Instability in Evolving Current Sheets and Onset of Fast Reconnection
斯威特-帕克电流片$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
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
Extended theory of the Taylor problem in the plasmoid-unstable regime
考虑薄重联电流片的等离子体团不稳定性,解决了强迫磁重联的一个基本问题。在这个问题中,重联是由一个小振幅的边界扰动撕裂稳定的平板等离子体平衡。结果表明,磁重联过程的演化依赖于外源扰动和微观等离子体参数。小的扰动导致缓慢的非线性卢瑟福演化,而较大的扰动可以导致一个稳定的斯威特帕克相或等离子体相。触发等离子体相所需的阈值扰动幅度的表达式推导,以及在等离子体为主的政权的重连率的解析表达式。粘阻磁流体动力学模拟补充分析计算。等离子体团的形成起着至关重要的作用,允许快速重联在磁流体动力学等离子体,和所提出的结果表明,它可能会发生,并具有深远的后果,即使等离子体撕裂稳定。
2015-04-15 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
In situ evidence of firehose instability in multiple reconnection
通过重新连接电流片的能量转换在空间和天体物理等离子体中很常见。通常,电流片在多个重连位点处中断,导致位点之间形成等离子体团结构,这可能影响能量转换。我们提出了在地球磁尾多重重联消防水管不稳定性的现场证据。观察到的质子束在平行于磁场方向加速和离子尺度的哨声型波动意味着两个活跃的重联网站之间的消防水龙带不稳定性的发展。的线性波色散关系,估计测得的等离子体参数,表明一个积极的增长率消防水管相关的电磁波动。用2.5维隐式粒子模拟程序对观测到的多重重联的时间演化进行了模拟,结果表明,随着重联点之间等离子体团的演化,等离子体团边缘的等离子体变得各向异性,克服了边缘稳定性阈值,导致产生磁场涨落.观测和模拟的综合结果表明,消防水龙带的不稳定性,操作之间的重联网站,将等离子体动能转化为磁场波动的能量,抵消了磁能转化为等离子体能量发生在重联网站。这表明多重重联中的磁能转换效率可能低于单点重联的情况。
2020-04-13 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph
Dynamic evolution of current sheets, ideal tearing, plasmoid formation and generalized fractal reconnection scaling relations
磁重联可能是使储存在磁场中的能量突然释放的基本过程,太阳耀斑和日冕物质抛射(CME)是典型的自然等离子体例子。磁重联是一个太慢的过程,在大尺度上是有效的,但一旦在系统中形成足够小的尺度,就会加速。由于这个原因,分形重联方案被引入(Shibata和Tanuma 2001)来解释太阳大气中的爆炸事件:它是基于递归触发和崩溃,通过撕裂不稳定性的电流片最初在日冕中的灯丝上升期间变薄。在这里,我们比较了不同的分形重联的情况下,已经提出,并推导出广义的递归触发的快速,“理想”-即伦德奎斯特数独立-撕裂崩溃的电流片配置与任意电流剖面形状。一个重要的结果是,Sweet-Parker标度与Lundquist数,如果解释为一个理想的不稳定片中的奇异层的纵横比,是通用的,并不依赖于当前的配置文件中的表的细节。然而,这样的缩放不能被解释为静止重连,而是它定义了一个步骤,在加速序列的事件的理想撕裂介导的分形级联。我们计算缩放等离子体团的预期数量为通用配置文件和现实的伦德奎斯特数。
2019-03-22 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Unraveling the Trigger Mechanism of Explosive Reconnection in Partially Ionized Solar Plasma
本文通过2.5维MHD模拟揭示部分电离太阳等离子体中磁重联从等离子体团介导阶段向爆炸性快速重联转变的触发机制,发现主X点辐射冷却导致的气压耗竭和磁扩散增强使重联率从约0.02跃升至0.06以上。
2024-07-02 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Plasma Dynamics and Nonthermal Particle Acceleration in 3D Nonrelativistic Magnetic Reconnection
该研究通过大尺度全动理学模拟探究弱、强引导场下三维磁重联的等离子体动力学与非热粒子加速,揭示了不同区域的主导动力学机制与粒子注入规律,验证了费米加速理论,对太阳物理和天体物理研究有广泛意义。
2024-04-12 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Oblique tearing mode instability: guide field and Hall effect
撕裂模不稳定性是解释日冕和地球磁层等离子体中快速磁重联触发的重要机制。本文分析了电流片在有引导场时撕裂模的线性稳定性,并考虑了霍尔效应。我们发现,存在一个强的引导场不修改最不稳定的模式在二维波矢量空间正交的电流梯度方向,这仍然是增长最快的平行模式。利用霍尔效应,引入引导场将沿引导场方向的非色散传播转变为色散传播。斜波模沿电流片法线方向具有波状结构,强导场抑制了这种结构,同时使本征函数不对称。
2020-09-04 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Electron cyclotron maser instability (ECMI) in strong magnetic guide field reconnection
在强电流取向的磁引导场中的重联允许激发电子回旋脉塞的不稳定性并从{ \sf X}点的电子排气中发射电磁辐射。引导场中的电子保持磁化,重联几乎不受影响。引导场负责{ \sf X}点和排气的非对称特性。电子布居的不对称性导致有利于ECMI的条件。引导场回旋加速器下的基本任务类似于其他地方讨论的电子空穴发射。它可以在适当的排气坐标系中进行处理,并映射出与排气一起沿引导场运动时的局部磁场。可以想象这种机制的许多应用。我们提出了一个大纲的机制,并讨论了它的一些优点和前景。潜在的应用包括极光物理学中的AKR、耀斑期间的各种太阳射电发射、行星发射和涉及强场和场向电流存在的几种天体物理学情景。辐射从{ \sf X}逃逸是没有问题的。然而,从远程观测需要穿越X模式的阻带,并意味着源位移到较弱的领域。
2017-07-27 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Linear Theory of Visco-Resistive Tearing Instability
本文将修正LSC理论扩展至黏滞-电阻MHD,引入有限上游开放边界,给出阻止撕裂不稳定性正向级联的临界条件。
2024-03-02 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Instabilities and Turbulence in Low-$β$ Guide Field Reconnection Exhausts with Kinetic Riemann Simulations
在低$β$,引导场重联排气中的湍流的作用进行了探讨,在二维重联和二维和三维黎曼模拟。排气和相关湍流的结构由排气边界处的一对旋转不连续性(RD)和由逆流离子束产生的一对慢激波(SS)控制。在2D的排气开发大振幅条纹在离子拉莫尔半径尺度,由电子束驱动的离子回旋波。驱动不稳定性的电子束从其中一个RD注入排气中。然而,在3D黎曼模拟中,额外的维度(在面外方向上)导致RD处的强布尼曼和电子-电子流不稳定性,其抑制电子束形成并因此抑制排气中的条纹。RD处的流动不稳定性的强度由电子热速度与阿尔文速度的比率控制,较低的热速度更不稳定。在3D模拟中,离子-离子流不稳定性用于部分热化SS处的逆流离子束。这种不稳定性受声速与阿尔文速度之比的控制,预计在低$β$日冕中是稳定的。结果表明,在引导场重联排气与$1 \gg β> m_e/m_i$,发展的动力学尺度的湍流将是太弱,在能量转换和粒子加速中发挥重要作用。因此,能量转换将主要由层流物理或多x线重联控制。
2019-10-11 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
Nonlinear Development of Streaming Instabilities In Strongly Magnetized Plasmas
本文研究了在有引导场的磁重联中形成的电流层中流动不稳定性的非线性发展。理论和三维粒子模拟揭示了两个不同的阶段。首先,平行布尼曼不稳定性增长并捕获低速电子。剩余的电子驱动两种形式的湍流:平行电子-电子双流不稳定性和近垂直的低混杂不稳定性。高速电子与湍流共振,并将动量传递给离子和低速电子。
2009-03-12 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Magnetic guide field generation in thin collisionless current sheets
在空间等离子体(如磁层尾或磁层顶电流层)中的薄($Δ<$/少数$λ_i$)无碰撞电流片中,磁场可以{通过非磁性韦伯不稳定性\citep{weibel1959}的作用从热涨落水平}增长。这种不稳定性是由从“离子扩散”(离子惯性霍尔)区域进入内部电流(电子惯性)区域的逆流电子流入驱动的,当流入的电子在小于电子回旋半径和$<$几个$λ_e$的尺度上变得非磁性时,周围的磁场被排除在该区域之外。结果表明,在磁层尾条件下,韦伯场达到可观测振幅$|{\bf b}_{\rm W}|\sim 1$ nT需要$\sim$ 20-40 e折叠时间($\sim$ 10-20 s).在逆流入流中,这些场主要是引导场类型。这在磁引导场重联中是有意义的。已知引导字段可能提供突发重连接\citep的开始所需的条件{drake 2006,pritchett 2005 a,pritchett 2006 a,cassak 2007}。在非对称流入的韦伯场本身可能会演变成一个组件正常的电流片,这也可能有助于重联开始。
2010-01-01 physics.geo-ph physics.space-ph