'Экспериментальные
исследования формирования и эволюции
токовых слоев и процессов магнитного
пересоединения в 2D и 3D магнитных
конфигурациях
А. Г. Франк, С. Ю. Богданов, Н. П. Кирий, В. С. Марков (Институт общей физики РАН)
Аннотация доклада:
Представлены результаты экспериментального исследования формирования и эволюции токовых слоев (ТС) и процессов магнитного пересоединения в 2D и 3D магнитных конфигурациях с различными топологическими особенностями: нулевыми линиями, нулевыми точками, особыми линиями.
Эволюция ТС в 2D магнитных полях с нулевыми линиями демонстрирует основные черты явлений вспышечного типа, в том числе постепенное накопление магнитной энергии, ее быстрое высвобождение, нагрев плазмы, выбросы вещества, ускорение заряженных частиц. Пути трансформации магнитной энергии (преимущественно в тепловую или в кинетическую энергию плазмы) существенно зависят от внутренней магнитной структуры ТС.
В последнее время основное внимание было сосредоточено на исследованиях в 3D магнитных конфигурациях. Было обнаружено, что формирование ТС может осуществляться в различных 3D неоднородных магнитных полях, как содержащих, так и не содержащих изолированные нулевые точки, в частности, в магнитных конфигурациях с X-линиями, т.е. в присутствии сильной продольной компоненты магнитного поля. Параметры ТС определяются характеристиками 3D магнитных конфигураций. ТС может образовывать изогнутую поверхность, и тогда его угловая ориентация зависит от локального значения градиента поперечного магнитного поля. В присутствии продольной компоненты магнитного поля концентрация плазмы в пределах ТС уменьшается, что указывает на постепенный переход к повелению несжимаемой плазмы.
Приведенные экспериментальные данные свидетельствуют, что течения плазмы в неоднородных магнитных полях приводят к формированию ТС и, следовательно, создают основу для явлений магнитного пересоединения.