磁重联

✍ dations ◷ 2025-12-08 16:32:40 #等离子体物理学,恒星现象,太阳活动

磁重联是一种发生于高导电等离子体中的物理过程，过程中磁拓扑重新分布，同时磁能被转换为动能、热能与加速粒子（英语：Particle acceleration）。磁重联涉及的时间尺度介在磁场的慢阻抗扩散和快速阿尔文波之间。

根据磁流体力学理论，重联起因自等离子体在接近边界层的电导率无法负荷磁场变化所需的电流。麦克斯韦方程表明磁场变化需要有电流支撑：

$\nabla \times \mathbf {B} =\mu \mathbf {J} +\mu \epsilon {\frac {\partial \mathbf {E} }{\partial t}}$ $\nabla \times \mathbf {B} =\mu \mathbf {J} +\mu \epsilon {\frac {\partial \mathbf {E} }{\partial t}}$

电流层的电导率允许在其两侧的磁通量沿着其边界扩散，并抵销了另一侧的通量。当此现象发生时，等离子体会受到磁拉力而往沿磁力线的方向飞出，造成中心区域压力下降，吸引更多的等离子体与磁通量进入，形成一个可自我维持的过程。

在太阳耀斑、冠状质量喷射和太阳大气中等许多其它现象中发生磁重联。太阳耀斑的观测证据包括流入和流出、下流回路和磁拓扑的变化的观测。在过去，使用远程成像进行太阳能大气的观测，磁场通过推断得出，而不是直接观察。然而，高分辨率的冠状成像仪于2012年（2013年发布）首次收集了太阳能磁重联的直接观测资料。

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