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
Fast magnetic reconnection in the plasmoid-dominated regime
提出了一个通过随机等离子体团链的电阻性磁重联的概念模型。全球重连率被证明是独立的Lundquist数。等离子体团中的通量分布符合平方反比定律。有人认为，有一个有限的概率出现异常大的等离子体团，这可能会破坏链（并可能负责可观察到的大突发事件，在太阳耀斑和太阳耀斑崩溃）。给出了从磁流体力学过渡到无碰撞状态的判据。
2010-08-19 astro-ph.SR physics.plasm-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
Large-Scale Vortex Motion and Multiple Plasmoid Ejection Due to Twisting Prominence Threads and Associated Reconnection
利用太阳动力学天文台（SDO）上的大气成像组件（AIA）对静止极日珥的特征进行了分析。最初，小规模的类太阳结构在太阳盘面上是明显的，它首先垂直生长，然后向西南边缘移动。后来，一个脊柱连接这些倒钩，我们观察到明显的旋转运动在突出的上部。这些视旋转运动可能通过传递冷等离子体和磁扭曲对暗条的演化和生长起着重要作用。在日珥的上部有明显的大尺度涡旋运动，其中包含一个漩涡状的结构，足点的缓慢运动使日珥的腿由于磁剪切而扭曲，导致两种不同的磁重联。内部重联是由电阻撕裂模不稳定性引发的，这导致在拉长的电流片中形成多个等离子体团。估计增长率为0.02- 0.05。该磁重联加热电流片一小段时间。然而，由于磁重联而释放的大部分能量被周围冷而致密的等离子体吸收，并用于加速等离子体团喷射。多重等离子体团喷射摧毁了当前的片。因此，磁弧在X点附近坍缩。逆磁弧可能与日珥南段重新连接，形成细长的薄电流片。这种外部重连驱动日珥爆发。
2020-11-05 astro-ph.SR 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
On the Distribution of Plasmoids In High-Lundquist-Number Magnetic Reconnection
利用解析唯象模型和直接数值模拟方法研究了高伦奎斯特数电流片中形成的等离子体团中磁通量$ψ$的分布函数$f(ψ)$。的分布函数示出遵循幂律$f(ψ)\simψ^{-1}$，这不同于其他最近的理论预测。对其他理论模型的不一致预测给出了物理解释。
2012-11-28 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph
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
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
Can plasmoid-mediated reconnection occur in collisionless systems?
本文利用2.5维粒子模拟研究无碰撞系统中的次级等离子体团形成，发现真实质量比下无法形成次级等离子体团，且其对重联率无增强作用。
2025-07-16 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-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
Magnetic reconnection: from the Sweet-Parker model to stochastic plasmoid chains
（节略）磁重联是等离子体中磁场的拓扑重构，伴随着能量的剧烈释放和粒子加速。重连现象就像等离子体一样普遍存在，太阳耀斑可能是最常见的例子。在过去的几年里，对大尺度流体系统中磁重联的理论理解经历了一个重大的范式转变。由著名的Sweet-Parker（SP）理论描述的重联稳态模型，该理论在该领域占主导地位约50年，已被重联层的基本上随时间变化的突发图像所取代，该重联层由多个次级岛（等离子体团）的连续形成和喷射所主导。虽然在SP模型中，重连被预测为缓慢的，但这种新范式的主要含义是流体系统中的重连是快速的（即，与Lundquist数无关），前提是系统足够大。这种概念上的转变取决于这样一种认识，即类SP电流层对于等离子体团不稳定性是非常不稳定的--因此，这意味着这样的电流片是超临界不稳定的，因此从一开始就永远不会形成。这表明电流片的形成和随后的重连过程不能像通常假设的那样解耦。本文提供了一个介绍性的概述，导致这个基本上新的框架在重联理论和模拟的最新发展。我们简要讨论了等离子体团不稳定性在选定的应用中所发挥的作用，并描述了一些突出的挑战，仍然在这个问题的前沿。其中包括等离子体团不稳定性的分析和数值扩展到（i）3D和（ii）非MHD制度。在这两种情况下都报告了新的结果。
2015-07-28 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Magnetic reconnection and plasmoid formation driven by the two-dimensional resistive kink instability in a current hole configuration
我们调查的非线性演化的$m = 1$电阻内部扭结模式在一个二维（2D）配置包含一个中心区域的负电流密度，也被称为“电流孔”设置。有限元程序FINMHD用于求解一组简化的不可压缩磁流体动力学（MHD）方程与电流涡公式。首先，扭结不稳定性线性发展与电阻性内部扭结模式的一般理论一致，并随后导致电流片的形成。在相对较低的伦德奎斯特数$S$，磁重联过程进行的速度预测的斯威特帕克制度。相反，当$S$超过一个临界值，即$S_c \simeq 10^4$时，电流片会被稍低于阿尔文时间尺度的等离子体团的形成所破坏。在后一种情况下，一个随机重联制度表现出Petshek型功能丰富的等离子体团达到。还测量了$0.02$阶的相对快的归一化重连率值。最后，我们比较我们的结果与那些在类似的2D以前的研究中使用理想的MHD不稳定性启动的过程，并讨论其相关的等离子体链的形成和相关的快速重联制度的一般理论。
2020-10-02 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Magnetic reconnection, plasmoids and numerical resolution
本文通过高分辨率数值模拟表明 plasmoid instability 对数值分辨率高度敏感，在充分分辨条件下即使高 Lundquist 数也不出现，从而质疑其作为快速磁重联机制的解释。
2024-06-13 astro-ph.SR physics.flu-dyn 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
Influence of 3D plasmoid dynamics on the transition from collisional to kinetic reconnection
在电阻磁流体动力学模型中，高伦德奎斯特数重联层对等离子体团不稳定性是不稳定的，导致湍流演化，其中重联率可以独立于底层电阻率。然而，这些结果的物理相关性在许多应用中仍然值得怀疑。首先，重联电场通常远高于失控极限，这意味着碰撞电阻率是无效的。此外，理论和模拟表明，等离子体团的形成可能会迅速引起过渡到动力学尺度，由于薄电流片的形成。在这里，这个问题是第一次研究使用第一性原理动力学模拟与福克-普朗克碰撞算子在3D中。低- $β$重连电流层迅速变薄，由于焦耳加热之前的斜等离子体团不稳定性的发病。标准（$k_y = 0$）撕裂模式的线性增长率同意半碰撞边界层理论，但倾斜（$|k_y|>0$）模式的角谱显着窄于预测。在非线性区域，由不稳定性形成的磁通绳在重联流出射流的作用下经历复杂的相互作用，导致具有随机磁场的湍流状态。以类似于以前的2D结果的方式，超德莱塞场诱导过渡到动力学重联薄电流层之间形成的磁通绳。这些结果可能在新的实验室实验中得到检验。
2019-06-12 astro-ph.SR physics.plasm-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
The plasmoid instability in a confined solar flare
爆发耀斑（EFs）与爆发的暗条有关，在某些模型中，暗条爆发驱动耀斑重联。然而，最近，对局限耀斑（CF）的观测揭示了EF的所有特征（脉冲相，耀斑带等）。而不是灯丝喷发本身。因此，如果暗条不是脉冲耀斑重联的主要原因，那是什么呢？在这封信中，我们认为，基于mimpermance的要求，等离子体团不稳定性是一个强有力的候选人解释所观察到的CF脉冲阶段。我们提出的磁流体动力学模拟结果的非线性发展的等离子体团不稳定性，在一个模型的活动区域磁场的几何形状，以加强我们的要求。我们还讨论了如何在这封信中描述的想法可以推广到其他情况下，包括EF。
2019-05-03 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Plasmoid Ejections and Loop Contractions in an Eruptive M7.7 Solar Flare: Evidence of Particle Acceleration and Heating in Magnetic Reconnection Outflows
粒子加速和等离子体加热在何处发生与磁重联的关系是太阳耀斑的一个基本问题。我们报告了2012年7月19日SDO/AIA和RHESSI观测到的M7.7耀斑的分析。等离子体团喷射和收缩尖形环形式的双向外流起源于爆发的通量绳和下面的耀斑环之间，速度通常为200-300 km/s，最高可达1050 km/s。这些外流与空间分离的双冠状X射线源与质心分离减少的能量。最高温度位于非热X射线环顶源附近，远低于推断的重联位点附近的收缩尖点的原始高度。这些观察结果表明，粒子加速和等离子体加热的主要场所是在重联流出区域，而不是重联网站本身。此外，有一个最初的上升的X射线和EUV环顶源之前，最近认识到下降，我们归因于多个过程之间的相互作用，包括向上发展的重联和向下收缩的重联环。脉冲相的开始延迟了10分钟，从下降的开始，但与向上的等离子体团，个别回路收缩，和整体的环顶下降，暗示的能量释放率和重连流出速度的密切关系的快速增加相一致。
2013-03-14 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Onset of Fast Reconnection in Hall Magnetohydrodynamics Mediated by the Plasmoid Instability
超Alfvénic等离子体团不稳定性的快速重联的发病中的作用进行了研究，通过最大的霍尔磁流体动力学模拟到目前为止，与系统的大小高达$10^{4}$离子集肤深度（$d_{i}$）。它表明，等离子体团不稳定性可以促进发病的快速霍尔重联，在一个制度，否则发病将无法访问，因为Sweet-Parker宽度是显着高于$d_{i}$。然而，霍尔重联的拓扑结构不一定是一个稳定的X点。存在一个中间区域，其中单个X点拓扑本身表现出不稳定性，导致系统在单个X点几何形状和由等离子体团不稳定性产生的具有多个X点的扩展电流片之间交替。通过一系列的模拟与各种系统的大小相对于$d_{i}$，它表明，系统的大小影响的可达性的中间政权。系统规模越大，越容易实现中间状态。虽然我们的霍尔MHD模型缺乏许多重要的物理效应，包括在完全动力学模型，一个单一的X点几何形状是不可避免的事实，提出了有趣的可能性，霍尔MHD模拟可能有潜力实现重联的几何特征类似于在完全动力学模拟，即扩展的电流片和等离子体团形成。
2011-07-18 astro-ph.SR physics.flu-dyn 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
Effects of magnetic shear and thermodynamic asymmetry on spontaneous MHD magnetic reconnection
利用二维磁流体动力学模拟方法研究了在一般情况下（具有关于电流片和磁剪切的热力学不对称性）磁重联的自发演化.我们专注于时间演化的渐近状态，即，自相似膨胀阶段（Nitta et al. 2001）。1)一个长的快模式冲击产生在前面的较短的等离子体团在剪切无磁不对称的情况下，然而，剪切的磁分量削弱了冲击。这种快速冲击波可能是粒子加速场。2)较短的等离子体团侧等离子体浸润较长的等离子体团横跨电流片。然后，来自电流片两侧的等离子体在较长的等离子体团中共存于相同的磁场线上。这可导致有效的等离子体混合。3)热力学不对称性和磁剪切使重联率大幅度降低了许多数量级。
2022-06-14 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Oscillations excited by plasmoids formed during magnetic reconnection in vertical gravitationally stratified current-sheet
利用求解二维非理想（电阻性）含时磁流体动力学（MHD）方程组的FLASH程序，研究了垂直重力分层电流片中的磁重联过程.我们表明，在这些过程中，这对应于太阳耀斑的过程中，等离子体团形成由于撕裂模不稳定的电流片。这些等离子体团沿着垂直电流片向上或向下移动，其中一些合并成更大的等离子体团。我们详细研究了这些等离子体团的密度和温度结构以及它们的时间演化。我们发现，在合并的两个等离子体团产生的较大的等离子体团开始振荡，在我们的模型与$\sim 25~\mathrm{s}$周期。另一方面，向下移动的等离子体团与基础耀斑拱合并，在此过程中，耀斑拱也开始振荡;在我们的模型中，有一个$\sim 35~\mathrm{s}$周期。结果表明，等离子体团与耀斑弧的合并过程是一个复杂的过程，表现为振荡弧复杂的密度和温度结构。此外，所有这些过程都与等离子体团的运动和合并产生的磁声波有关。
2017-06-14 astro-ph.SR
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
A comparative study of resistivity models for simulations of magnetic reconnection in the solar atmosphere. II. Plasmoid formation
本研究利用Bifrost代码开展二维冕区磁重联模拟，对比多种电阻率模型下等离子体团与伦德奎斯特数的关联，发现超扩散模型在低分辨率下可复现高分辨率均匀电阻率的等离子体团特征。
2024-01-02 astro-ph.SR
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
Magnetohydrodynamic Turbulence in the Plasmoid-Mediated Regime
磁流体动力学湍流和磁重联在天体物理环境中普遍存在。在大多数情况下，这些过程不是孤立发生的，而是相互作用的。这使得这些过程的综合理论极具挑战性。在这里，我们提出了一个理论的磁流体动力学湍流驱动在大尺度上，自洽帐户的相互作用与磁重联发生在较小的尺度。磁重联产生等离子体团，这些等离子体团从磁场产生的噪音中生长出来，最终破坏了它们诞生的片状结构。这些结构的破坏导致湍流能量级联的修改，这反过来又通过湍流产生的噪声对等离子体团形成施加反馈效应。在这种等离子体团介导的范围内的能谱相对于标准惯性范围变陡，并且不遵循简单的幂律。由于湍流和重联之间的复杂的相互作用，我们还发现，长度尺度，标志着开始的等离子体团介导的范围和耗散长度尺度不服从真正的幂律。过渡磁雷诺数以上的等离子体团的形成变得统计上显着足以影响湍流级联是相当温和的，这意味着等离子体团预计将修改许多天体物理系统中的湍流路径耗散。
2018-03-26 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.flu-dyn
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
Iris si iv line profiles: An indication for the plasmoid instability during small-scale magnetic reconnection on the sun
在过去的10年里，我们对快速重联过程的理解发生了巨大的变化，部分原因是高分辨率数值模拟的可用性，这些模拟一直表明电流片分裂成磁岛，重联率变得独立于伦德奎斯特数，挑战的信念，快速磁重联耀斑的收益通过Petschek机制，调用对慢模式冲击连接到一个紧凑的扩散区。重联网站太小，无法解决的图像，但这些重联机制，Petschek和等离子体团不稳定性，有重联网站与非常不同的密度和速度结构，因此可以区分高分辨率的线剖面观测。使用IRIS光谱观测，我们获得了一个典型的线轮廓的调查所产生的小规模的事件被认为是重联网站上的太阳。狭缝钳口图像用于研究等离子体加热和重新配置的网站。一个样本的15个事件，从两个活跃的地区。谱线轮廓复杂，有明亮的核心和宽翼，延伸到300公里/秒以上。这些分布可以用多个磁岛和加速点来再现，这些磁岛和加速点消除了等离子体团的不稳定性，但不能用双向喷流来再现，这些喷流消除了Petschek机制。这一结果表明，如果这些小尺度事件是重联点，那么快速重联是通过等离子体团不稳定性进行的，而不是太阳上小尺度重联期间的Petschek机制。
2015-09-29 astro-ph.SR
From Photospheric Footpoint Motion to Plasmoid Ejection: A Two-Stage Reconnection Process in a Small-scale Chromospheric Jet
本文基于NVST和SDO高分辨率观测，揭示小尺度色球喷流由光球足点先分离后汇聚的两阶段运动驱动，并通过电流片拉长、撕裂模不稳定性形成等离子体团，进而触发快速磁重联产生热EUV喷流，阐明了足点运动对太阳大气动力学的重要作用。
2025-07-02 astro-ph.SR
Plasmoid ejection and secondary current sheet generation from magnetic reconnection in laser-plasma interaction
Nilson { \it et al.}首次对激光与等离子体相互作用中自生磁场的重联进行了实验研究。[Phys. Rev. Lett. 97，255001（2006）]通过在固体靶层上相隔一定距离照射两个激光脉冲。在两个激光光斑之间的等离子体中观察到拉长的电流片（CS）。为了更紧密地模拟磁尾重联，这里使用了两个并排的薄靶层，而不是单个靶层。结果发现，在细长CS的一端，出现了一个扇形的电子流出区，包括三个准直电子喷流。喷流能量分布的（$>1$ MeV）尾部呈现幂律标度。增强的电子加速归因于在狭窄的电子主导的重联区域中的强感应电场，以及当它们被捕获在CS中形成并从CS中喷射的快速移动的等离子体团内时的附加加速。喷射还诱发了二次CS。
2012-03-19 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Onset of secondary instabilities and plasma heating during magnetic reconnection in strongly magnetized regions of the low solar atmosphere
在一个2.5维多流体等离子体中性反应模型中，数值研究了太阳低层大气（距太阳表面约$300-800$ ~km）弱电离等离子体中不同空间尺度和不同高度的磁重联.我们考虑了强磁化等离子体（$β\sim 6\% $）从无力的磁位形演化而来，并被扰动以初始化重联电流片的形成。在大尺度上，观察到产生的电流片进行二次“等离子体团”不稳定性。一系列不同尺度下的模拟结果显示了一个级联电流片形成过程，该过程终止于宽度约为2 m，长度为$\sim100$ ~m的电流片，对应于临界电流片纵横比为$\sim50$。我们还观察到，等离子体团的不稳定性是主要的物理机制加速磁重联在这个等离子体参数制度。在等离子体团不稳定性出现后，重联率急剧增加到$\sim$ 0.035，观察到与Lundquist数无关。这些特征与完全电离等离子体中的磁重联非常相似。在这个低$β$导场重联制度，重组和碰撞的影响被观察到有一个小的贡献重联率。模拟结果表明，在磁重联过程中，将稠密的弱电离光球等离子体加热到$2\times10^4$ ~K以上是困难的。然而，当重联磁场为$500$ ~G或更强时，低太阳色球层中的等离子体可以被加热到$3\times10^4$ ~K以上。
2018-10-25 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Evidence for Plasmoid-mediated Magnetic Reconnection during a Small-scale Flare in the Partially Ionized Low Solar Atmosphere
本文利用GST和SDO观测及2.5D MHD模拟，在部分电离低太阳大气中发现小尺度耀斑中由约150 km等离子体团介导的磁重联证据，为不同尺度太阳耀斑提出统一重联模型。
2024-04-29 astro-ph.SR
Fast magnetic reconnection in the solar chromosphere mediated by the plasmoid instability
利用2.5维磁流体动力学模拟研究了部分电离太阳色球层中的磁重联，包括辐射冷却和双极扩散。一个哈里斯电流片和没有一个指导领域被认为是。在本模拟中，中色球层参数的特征值意味着高磁雷诺数$\sim10^{6}\mbox{--}10^7$。然后，由于等离子体团不稳定性，快速的磁重联会发展，而不需要调用异常电阻率增强。随着不稳定性级联到更小的尺度（接近离子惯性长度），多个级别的不稳定性随之而来。的重联率，归一化的渐近值的磁场和阿尔文速度在流入区域，达到范围内的值$\sim0.01\mbox{--}0.03$整个级联等离子体团形成和零以及强引导场。出流速度达到$\approx40$ ~km\，s $^{-1}$。慢模激波从$X$点延伸，将等离子体团加热到$\sim 8\times10^4$ ~K。在零导场的情况下，双极扩散和辐射冷却的加入都导致电流片的快速减薄（降至$\sim30$ ~m）和次级岛的早期形成。这两个过程对强引导场的等离子体团不稳定性的影响很小。垂直电流片的重联率、温度升高和向上流出速度与色球喷流的特征值对应良好。
2015-09-23 astro-ph.SR
First Detection of Plasmoids from Breakout Reconnection on the Sun
瞬态准直等离子体喷射（喷流）经常发生在整个太阳日冕，在活动区，安静的太阳和冕洞。虽然磁重联被普遍认为是喷流中能量释放的机制，但决定重联位置和速率的因素仍不清楚。我们以前的研究表明，磁爆发模型解释了大多数喷流的触发和演变在很大范围内的尺度，通过我们的数值模拟和高分辨率观测之间的详细比较。另一种解释，连续扭结模型，调用突破重联没有形成和爆炸性地驱逐通量绳。在这里，我们报告的直接观察突破重联和等离子体团的形成在两个喷气机的扇脊拓扑结构的嵌入式双极。我们首次观测到日冕三维爆发电流片中多个小等离子体团的形成和演化，这些等离子体团具有与快速重联相关的双向流动。第一个狭窄的射流发射的重联在突破电流片起源于变形的三维零，没有显着的耀斑重联或灯丝喷发。与此相反，第二个射流和冷灯丝等离子体的释放被触发爆炸突破重联时，形成的耀斑重联下的灯丝遇到预先存在的突破电流片的上升通量绳的前缘。这些观测结果有力地支持了两种重连驱动的喷流模型：第一种喷流的电阻扭结模型和第二种爆炸性喷流的爆发模型。
2019-09-14 astro-ph.SR
Coalescence Instability in Chromospheric Partially Ionised Plasmas
快速磁重联在驱动太阳色球层的爆炸动力学和加热中起着基础性的作用。传统模型的重联时间尺度在合并不稳定性开始时被缩短，通过等离子体团相互作用形成湍流重联电流片。在这项工作中，我们的目标是调查的作用，部分电离的快速重联的发展，通过研究的聚结不稳定性的等离子体团。与发生在完全电离的日冕等离子体中的过程不同，对于色球层部分电离等离子体中重连的发展速度，我们知之甚少。我们提出了2.5D的数值模拟聚结等离子体团在一个单一的流体磁流体动力学（MHD）模型，和一个双流体模型的部分电离等离子体（PIP）。我们发现，在PIP模型中，它具有相同的总密度的MHD模型，但初始等离子体密度两个数量级较小，等离子体团合并的速度比MHD的情况下，更快的减薄的电流片和二次等离子体团动力学。在PIP模型中形成次级类质团，其中有效Lundquist数为$S = 7.8 \cdot 10^3$，但在MHD情况下不存在，其中$S = 9.7 \cdot 10^3$：这些是导致更剧烈重连的原因。二次等离子体团也形成在线性稳定的条件下，作为流入的中性粒子的非线性动力学的结果。根据这些结果，我们可以肯定，双流体效应在太阳色球层中发生的过程中起着重要作用。
2021-03-25 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Extreme-ultraviolet (EUV) observables of simulated plasmoid-mediated reconnection in the solar corona
本研究通过Bifrost模拟日冕等离子体团介导重联，并前向建模EUV可观测特征，评估了SDO、SO、MUSE和Solar-C等仪器的探测能力，发现高分辨率仪器可捕获小尺度等离子体团，为日冕加热研究提供新途径。
2024-05-02 astro-ph.SR
2.5-D MHD Simulation of the Formation and Evolution of Plasmoids in Coronal Current Sheets
本文通过2.5维MHD模拟发现，单个高斯速度脉冲扰动准静态Harris电流片即可引发Petschek型磁重联、撕裂模不稳定性和等离子体团形成，无需局域电阻率增强，且模拟所得等离子体团速度、温度与密度与日冕观测一致。
2024-01-13 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Forced magnetic reconnection and plasmoid coalescence: I - MHD Simulations
强迫磁重联是由外界扰动触发的重联现象，在日冕中应该是普遍存在的。在这种情况下释放的能量可能比微扰引入的能量大得多。目前还不清楚外部扰动和初始电流片的性质如何影响重联区的性质，从而影响重联动力学和能量释放曲线。我们研究了外扰动形式和初始电流片对重联区演化和能量释放过程的影响。我们将探讨多个同时扰动之间的非线性相互作用，这代表了更现实的情况。未来的工作将使用这些结果在测试粒子模拟研究粒子加速多重联事件。模拟使用Lare 2d，一个2.5维拉格朗日重映射求解器的粘阻MHD方程。强迫重联模型扩展到包括叠加的正弦驱动扰动，包括局部高斯扰动。一个瞬态扰动施加到一个区域的边界包含一个无力的电流片。模拟域足够宽以允许多个磁岛形成和合并。岛屿合并对能量释放有显著贡献，并涉及快速重新连接。长波长模式的扰动占主导地位的演变，没有重连的存在是缓慢的，在短波长模式的情况下，或初始电流片保持稳定，在噪声扰动的情况下。多重扰动以高度非线性的方式结合：重联通常比单独施加任一扰动时更快，多个低能量事件有助于相同的总能量释放。
2019-01-08 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
Intermittent reconnection and plasmoids in UV bursts in the low solar atmosphere
磁重联被认为是太阳大气中各种动力学现象的驱动力。然而，驱动重联的详细物理机制在用于研究太阳大气的遥感观测中很难辨别。在本文中，我们利用高分辨率的仪器接口区域成像光谱仪（IRIS）和新的CHROMIS法布里-珀罗仪器在瑞典1米太阳望远镜（SST），以确定磁重联的不稳定性和它的关联形成的等离子体团在所谓的紫外线爆发在低太阳大气。Si IV 1403 A紫外猝发光谱的过渡区显示出证据的高度加宽的线轮廓，往往非高斯和三角形的形状，除了签名的双向流动。在理想化的数值模拟中，这样的轮廓先前被链接到由等离子体团不稳定性驱动的磁重联。在色球Ca II K 3934 A线的同时CHROMIS图像现在提供了令人信服的证据，等离子体团的存在，揭示了高度动态和快速移动的增亮，小于0.2弧秒，并在时间尺度上发展的顺序秒。我们的解释的观测支持的详细比较与合成观测先进的数值模拟的磁重联和相关的色球等离子体团。我们的研究结果强调了亚弧秒成像光谱对广泛的温度范围敏感，结合先进的数值模拟，这些模拟足够逼真，可以与观测结果进行比较，从而直接揭示驱动太阳大气中各种现象的小尺度物理过程。
2017-11-13 astro-ph.SR
Comptonization by Reconnection Plasmoids in Black Hole Coronae II: Electron-Ion Plasma
我们进行了二维粒子模拟的磁重联在电子离子等离子体受到强康普顿冷却和计算的X射线光谱产生的这一过程。进行模拟的trans-relativistic重联与磁化$1\leq σ\leq 3$（定义为磁张力等离子体静止质量密度的比率），这是预期在黑洞周围的吸积盘的日冕。我们发现，磁耗散的进行与加热的离子和康普顿冷却的电子之间的能量交换效率低下。因此，大多数电子在辐射下保持在康普顿平衡的低温下，因此热康普顿化不能达到从吸积黑洞观察到的光子能量$\sim 100$ keV。然而，磁重联有效地产生$\sim 100$千电子伏的光子，因为温和的相对论散装运动的等离子体链中形成的重联层。由等离子体团运动的康普顿化支配辐射输出并控制辐射谱$E_{\rm pk}$的峰值。我们发现$σ=1$的$E_{\rm pk}\sim 40$ keV和$σ=3$的$E_{\rm pk}\sim100$ keV。除了在100 keV附近的X射线峰外，模拟还显示了由重连层的X点附近产生的非热电子群发射的非热MeV尾。结果与吸积黑洞的典型硬态一致。特别地，我们发现天鹅座~X-1的光谱可以用电子-离子与$σ\sim 3$的重联得到很好的解释。
2022-09-26 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.comp-ph
Simultaneous EUV and Radio Observations of Bidirectional Plasmoids Ejection During Magnetic Reconnection
本文对2011年11月3日发生在活动区NOAA 11339的X级耀斑进行了多波长研究。SDO/AIA记录的EUV图像显示，在耀斑发生前约50分钟，一个远程灯丝（位于AR北部）被激活，并出现足点增亮。扭结的灯丝缓慢上升，在达到约49 Mm的投影高度后，它在AR附近弯曲并自由下落，X级耀斑在AR附近触发。绿岸太阳射电暴频谱仪（GSBRBS）的动态射电频谱显示，在耀斑的脉冲阶段，在分米波射频（500-1200 MHz）中同时检测到正负漂移脉动结构（DPS）。在太阳耀斑中出现的全球负DPS通常被解释为与日冕中向上运动的等离子体团有关的电子加速信号。来自AIA 94射电望远镜的EUV图像揭示了多个等离子体团的喷射，这些等离子体团在磁重联期间在日冕中同时向上和向下移动。向上和向下移动的等离子体团的速度分别为~152-362和~83-254 km/s。这些观测结果有力地支持了最近的数值模拟的形成和相互作用的多个等离子体团由于撕裂的电流片结构。基于我们的分析，我们认为，同时检测到的负和正的DPS是最有可能产生的相互作用/合并的多个等离子体团沿电流片结构的上下移动过程中的磁重联。此外，差分发射测量（DEM）分析的活动区揭示了一个热通量绳结构（在AIA 131和94可见）之前的耀斑启动和喷射的多温度等离子体团在耀斑脉冲阶段。
2013-07-15 astro-ph.SR
Plasmoid-mediated reconnection in solar UV bursts
紫外线爆发是太阳大气中的瞬变现象，在极端紫外线中会持续一至几十分钟的脉冲发射。它们通常显示出响应于磁重联的双向流出的光谱轮廓。为了理解紫外线爆发，我们研究了表面磁性元素的运动如何驱动电流片的自洽形成，从而导致等离子体团介导的重连。特别是，我们想研究大气层中重联高度的作用。我们进行了从太阳表面到高层大气的二维MHD方程的数值实验。受观察的启发，我们将一个小的磁贴片嵌入到一个极性相反的磁场的大系统中。这种配置在初始势场中创建X型中性点。这些模型的特征在于该X点高度处的等离子体β。表面的驱动将X点拉伸成电流片，在电流片中出现等离子体团，并形成双向喷流。这与预期的紫外线爆发或爆炸事件是一致的，我们提供了一个自洽的模型，在这种事件中的重连区域的形成。重力分层给出了一个解释，为什么爆炸事件被限制在一个温度范围内的几个0.1 MK左右，和存在的等离子体团在重联过程中提供了一个理解的时间尺度上的瞬态事件期间观察到的变化。我们的数值实验提供了一个全面的了解紫外线爆发和爆炸事件，特别是如何大气响应的变化，如果重连发生在不同的等离子体β，即在大气中的不同高度。这一分析也提供了新的见解如何紫外线爆发可能与光球埃勒曼炸弹。
2019-07-09 astro-ph.SR
Generation of fast magnetoacoustic waves in the corona by impulsive bursty reconnection
本研究通过模拟日冕磁零点与外部扰动的相互作用，发现脉冲爆发式重联产生的等离子体团相关过程可激发快模磁声波，提出波与重联共生（SWAR）机制，为太阳大气加热和太阳风驱动提供新视角。
2024-11-04 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Thin coronal jets and plasmoid-mediated reconnection: Insights from Solar Orbiter observations and Bifrost simulations
研究结合 Solar Orbiter/HRIEUV 观测与 Bifrost 模拟，识别 CBP 起源的253–706 km细薄日冕喷流，并发现电流片及外流区中等离子体团介导重联的直接与间接证据。
2025-08-19 astro-ph.SR
Transition-region explosive events produced by plasmoid instability
磁重联被认为是大多数太阳爆发的关键过程。由于高分辨率的观测和模拟，重联过程的研究尺度变得越来越小。光谱观测表明，重联点可以非常小，它总是表现出一个明亮的核心和两个快速延伸的翅膀，即，过渡区爆炸性事件。本文利用PLUTO程序对双电流片中的小尺度重联进行了二维磁流体动力学模拟。根据我们的模拟结果，如视线速度，数密度和等离子体温度，我们可以合成的线轮廓的Si IV 1402.77 A，这是一个著名的发射线，研究太阳上的过渡区爆炸事件。Si IV 1402.77 A的合成线轮廓复杂，有一个明亮的核心和两个宽翼，可以延伸到近200 km/s。我们的模拟结果表明，太阳上的过渡区爆炸事件是由小尺度磁重联过程中的等离子体团不稳定性产生的。
2018-11-05 astro-ph.SR
Petschek-type reconnection in the high-Lundquist-number regime during nonlinear evolution on the tilt instability
利用最近开发的自适应有限元磁流体动力学（MHD）程序研究了在高Lundquist数（$S$）区域中由等离子体链形成支持的快速磁重联过程。我们采用一个二维不可压缩模型与一组约化的粘阻MHD方程。选择倾斜不稳定性设置以提供三步机制，其中两个弯曲的电流片最初在Alfvénic时间尺度上形成，然后是$S \ge S_c$等离子体团链的超Alfvénic生长的第二阶段（Baty 2020）。第三阶段达到一个随后的随机依赖于时间的重联制度与快速的时间平均速率独立的$S$获得。我们揭示了多尺度电流结构在磁重联，合并事件的等离子体团产生怪物等离子体团与冲击边界的流出区域。在足够高的$S$值（通常为$S \sim 100 S_c$），一个动态的Petschek型重联是实现了从一个小的中心区域包含几个等离子体团发出的慢模式的冲击对。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。
2020-05-08 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-th
Dynamo-driven plasmoid formation from a current-sheet instability
轴对称载流等离子体团的形成在非轴对称波动的存在下，在非线性三维电阻磁流体模拟在一个全球性的环形几何形状。我们利用螺旋度注入技术来形成一个初始的极向磁通的存在下的环形引导场。当注入螺旋度时，两种类型的电流片由1）注入器区域中的相反方向的场线（初级重联电流片）和2）等离子体边缘附近的极向通量压缩（边缘电流片）形成。我们首先发现，非轴对称波动所产生的电流片不稳定性附近的等离子体边缘孤立撕裂宇称，但仍然可以快速增长（极向阿尔芬时间尺度）。这些模式通过打破电流片而饱和。第二，第一次观察到的发电机极向通量放大在reconnetion网站（在该地区的相反方向的磁场）。这种波动引起的通量放大增加了当地的伦德奎斯特数，然后触发了等离子体团不稳定性，并打破了在重联网站的主要电流片。大规模通量放大驱动的等离子体团形成，即大规模发电机，这里观察到的天体物理重联以及实验室等离子体中的快速重联事件具有强烈的影响。
2016-10-28 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Evolution of the Relativistic Plasmoid-Chain in the Poynting-Dominated Plasma
本文研究了坡印廷支配等离子体中类等离子体链的演化。采用相对论电阻磁流体动力学近似，模拟了具有冷背景等离子体的相对论电流片，并数值求解了其时间演化。我们使用不同的磁化参数的背景等离子体和不同的Lundquist数进行各种计算。数值结果表明，最初诱导的等离子体团触发二次撕裂不稳定性，这逐渐填充电流片与等离子体团，也已观察到在非相对论的情况下。我们发现等离子体团链大大提高了重联率，这成为独立的伦德奎斯特数，当这超过一个临界值。此外，我们发现等离子体团的大小分布成为一个幂律。由于磁重联在各种高能天体物理现象中起着重要作用，我们的结果可以用来解释这些现象的物理机制。
2013-07-22 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Plasmoids, Flows, and Jets During Magnetic Reconnection in a Failed Solar Eruption
我们使用SDO/AIA，IRIS，STEREO和Hinode/SOT的多波长观测报告了2014年4月3日活动区12018失败的喷发和耀斑的详细分析。在灯丝缓慢上升之前的两个小时内，观察到至少有四个射流从这个小活动区域（大亮点）的尖端发出，具有零点拓扑结构。在灯丝缓慢上升期间，观察到多个等离子体斑点，最有可能形成于尖端附近的零点电流片中。随后的暗条爆发，在IRIS视野之外，伴随着耀斑，但仍然受到限制。在爆发性耀斑重联阶段，额外的斑点反复出现，并在爆发暗条下方的耀斑区域内双向移动。灯丝在上升过程中扭结、旋转，并经历了腿-腿的重连，但它未能产生日冕物质抛射。在灯丝缓慢上升/耀斑前阶段，在风扇环中检测到微小的喷射状特征。我们将其解释为周围磁场与离开零点片并沿扇形环流动的等离子体团之间重连的特征。我们将我们对这些微小射流的解释与Antolin等人提出的局部纳米火焰加热情景进行了对比。
2022-12-21 astro-ph.SR
Three dimensional magnetic reconnection mediated with plasmoids and the resulted multi-thermal emissions in the cool atmosphere of the Sun
本研究利用 MURaM 代码进行三维辐射磁流体动力学模拟，探讨了太阳低层大气中由等离子体团介导的磁重联过程，发现该过程产生冷热等离子体共存现象，合成的光谱与图像特征解释了 Ellerman bombs 与 UV bursts 的时空关联。
2025-08-14 astro-ph.SR
Plasmoid-Trapped Condensation Associated with a Transient Thermal-Instability-Like Process in Chromospheric Magnetic Reconnection
Yunnan Observatories, Chinese Academy of Science（中国科学院云南天文台）；Yunnan Key Laboratory of Solar Physics and Space Science（云南省太阳物理与空间科学重点实验室）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Dr. K. S. Krishnan Geomagnetic Research Laboratory, Indian Institute of Geomagnetism（印度地球磁学研究所K.S.克里希南地磁研究实验室）；School of Earth and Space Sciences, Peking University（北京大学地球与空间科学学院）；State Key Laboratory of Solar Activity and Space Weather, National Space Science Center, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家空间科学中心太阳活动与空间天气国家重点实验室）
通过2.5D MHD模拟发现，在低初始等离子体β的色球磁重联中，等离子体团内因辐射冷却自放大可形成类似热不稳定性的冷致密凝聚结构，而在高β下则不发生。
2026-09-14 astro-ph.SR
Merging plasmoids and nanojet-like ejections in a coronal current sheet
本研究通过2.5D电阻磁流体力学模拟，探讨了日冕电流片中由脉冲扰动触发的等离子体团合并过程，发现合并界面处发生重联转变，产生类似纳米喷流的准直抛射，并揭示了欧姆加热、热传导与等离子体膨胀/收缩共同主导热力学变化。
2025-05-05 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Reflection of fast magnetosonic waves near magnetic reconnection region
日冕中的磁重联被认为对多个相互作用的等离子体团的形成是不稳定的，先前的研究表明等离子体团动力学可以触发不同模式的MHD波从重联点向外传播。然而，在日冕重联点附近的等离子体参数和磁场强度的变化可能会导致波的反射和模式转换。本文研究了快磁声波在重联点附近的反射和折射。在一个合理的假设下，解析指定的阿尔文速度分布，我们推导和解析求解全波方程的非均匀背景等离子体中的快模波的传播没有求助于小波长近似。我们表明，波进行反射附近的重联电流片由于阿尔文速度梯度和反射有效地依赖于等离子体- $β$参数以及波的频率。特别是，我们发现，波更有效地反射附近的重联网站在一个低的$β$等离子体，这是典型的太阳日冕条件。此外，对于低频波，反射较大，而高频波从重联区域向外传播，几乎没有反射。我们讨论了有效波反射附近的磁重联网站在强磁化日冕等离子体粒子加速的影响，这也可能对第一电离势（FIP）分馏的有质动力，这些波在色球。
2018-03-29 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
