Что такое число Лундквиста S?

**S = v_A L/η_m** — насколько сильно адвекция доминирует над магнитной диффузией. Здесь **η_m** — магнитная диффузивность в м²/с. Большое **S** → тонкий слой и медленный приток **v_in ~ v_A/√S** в Sweet–Parker.

Почему пересоединение «медленное»?

При росте **S** слой **δ/L ~ 1/√S** истончается, но требуемый приток потока тоже **~ 1/√S** — в модели скорость падает с **S**, в отличие от многих быстрых явлений.

Что такое v_out?

Отток вдоль слоя задаётся магнитным натяжением и порядка скорости Альвена **v_A**.

Что не учтено?

Эффект Холла, инерция ионов, tearing-моды, 3D-турбулентность, продольное поле и плазмоиды Petschek.

Магнитное пересоединение (Sweet–Parker)

Магнитное пересоединение преобразует запасённую энергию магнитного поля в нагрев и потоки плазмы, когда противонаправленные потоки сближаются в тонком токовом слое. Стационарная модель Sweet–Parker уравновешивает приток магнитного потока в резистивную область полутолщиной δ и длиной L с альвеновским оттоком вдоль слоя. Безразмерное число Лундквиста S = v_A L/η_m ( v_A = B/√(μ₀ρ), η_m — магнитная диффузивность) задаёт δ/L ≈ 1/√S и скорость притока (пересоединения) v_in ≈ v_A/√S; отток порядка v_A. Большое S в этой классической картине означает тонкий слой и медленное пересоединение — мотивация для моделей быстрого пересоединения в космосе и лаборатории. Симулятор показывает стилизованную X-точку, противоположные области поля, токовый слой, стрелки притока и оттока, графики v_in/v_A и δ/L от S; η_m восстанавливается из S = v_A L/η_m. Двумерная стационарная игрушка без эффекта Холла, неустойчивости разрыва и нестационарных струй Petschek.

Для кого: Студенты курсов физики плазмы и космической физики после альвеновских волн; перед суббурями, вспышками и кинетической теорией.

Ключевые понятия

Магнитное пересоединение
Модель Sweet–Parker
Токовый слой
Число Лундквиста
X-точка
Приток и отток
Скорость Альвена

Магнитное пересоединение

Поле B80nT

log₁₀ n9

Размер системы L100km

log₁₀ S4

Скорость анимации1×

Игрушечная модель Sweet–Parker: области противоположного потока, тонкий резистивный токовый слой, приток **v_in ≈ v_A/√S** и альвеновский отток. Число Лундквиста **S = v_A L/η_m** задаёт **δ/L ≈ 1/√S**, где **η_m** — магнитная диффузивность.

Измеренные величины

Скорость Альвена v_A55.2 km/s

Приток v_in551.8 m/s

Толщина слоя δ1.0 km

Число Лундквиста S1.00e+4

Как это работает

S = v_A L/η_m, v_in ≈ v_A/√S, δ/L ≈ 1/√S, отток ~ v_A. Слева — X-точка, противоположные B, токовый слой и стрелки притока/оттока; справа — v_in/v_A и δ/L от S; внизу v_A, v_in, δ, η_m. Дополняет [альвеновскую волну](/ru/electricity/alfven-wave); не включает Hall и tearing.

Часто задаваемые вопросы

Что такое число Лундквиста S?: S = v_A L/η_m — насколько сильно адвекция доминирует над магнитной диффузией. Здесь η_m — магнитная диффузивность в м²/с. Большое S → тонкий слой и медленный приток v_in ~ v_A/√S в Sweet–Parker.
Почему пересоединение «медленное»?: При росте S слой δ/L ~ 1/√S истончается, но требуемый приток потока тоже ~ 1/√S — в модели скорость падает с S, в отличие от многих быстрых явлений.
Что такое v_out?: Отток вдоль слоя задаётся магнитным натяжением и порядка скорости Альвена v_A.
Что не учтено?: Эффект Холла, инерция ионов, tearing-моды, 3D-турбулентность, продольное поле и плазмоиды Petschek.