近期,中国科学院云南天文台研究员林隽团队通过二维(2D)与二维半(2.5D)磁流体力学数值模拟,深入研究了快速膨胀等离子体驱动下的磁重联过程,揭示了其精细结构和物理机制。
研究人员重点考察了通量堆积型、Sonnerup型以及混合型三种重联模式,这些模式源于重联入流区域气体压强和磁场强度差异。模拟结果显示,Spitzer扩散区并非简单的X点结构,而是呈现为细长形的电流片,且电流片两端各产生了两对慢模激波(SS),进而构成分隔磁重联入流区与出流区的边界。
进一步,研究人员分析发现,在远离Spitzer扩散区的区域,即两组旋转间断面(RD)位于慢模激波的内侧,形成了SS/RD组合结构。同时,旋转间断面使重联出流区内的磁场方向发生反转,并在该区域形成了独特的W-形磁场位型。模拟结果表明,磁场旋转并非由中间波引起,且慢模激波位于旋转间断面外侧,这与Priest的理论预期相符,但与Petschek&Thorne以及Vasyliunas的经典模型存在明显差异。
这一研究通过数值实验方法,揭示了快速驱动磁重联的精细物理过程,深化了学界对这一基本物理过程的理解。同时,该研究对解释实验室、太阳及空间等离子体中爆发性能量释放现象具有理论意义。
相关研究成果发表在《中国科学:物理学 力学 天文学》(SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy)上。研究工作得到国家自然科学基金委员会、科学技术部、云南省的支持。
近期,中国科学院云南天文台研究员林隽团队通过二维(2D)与二维半(2.5D)磁流体力学数值模拟,深入研究了快速膨胀等离子体驱动下的磁重联过程,揭示了其精细结构和物理机制。研究人员重点考察了通量堆积型、......
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