磁気リコネクション
磁気リコネクション（じきリコネクション、英: Magnetic reconnection）（磁気再結合）は高い伝導性を持つプラズマ中で磁場のトポロジーが再配置され、磁場のエネルギーが運動エネルギーや熱エネルギーに変換される物理過程である。
磁気リコネクションが起こる時間スケールは磁気拡散の時間とアルヴェーン波の伝搬時間の間である。
磁力線は異なる磁区により区切られているが、磁力線の繋ぎ変えが起こり様式が変わる。これが磁気リコネクションの定量的記述である。
太陽フレアは太陽系のなかで最も大きな爆発現象であり、太陽の磁束が起こす数分の磁気リコネクションで数時間から数日の間に蓄積された磁場エネルギーが開放される。
地球磁気圏の磁気リコネクションはオーロラを発生させる。
実験室では核融合を制御するために重要な物理過程であり、磁気リコネクションは核燃料の磁気閉じ込めを妨げる。
電気伝導プラズマでは磁力線は束で場所から別の場所へと繋がっている磁区に分けられる。
電流や外部の磁場により強い変動を受けてもこのトポロジーは近似的に保存される。
渦電流を生じるため磁力線のトポロジーの変化を打ち消すためである。
2次元の磁気リコネクションでは磁区が右の図のように分かれたseparator reconnectionが典型的である。
右の図では4つの磁区に分かれている。磁力線は画面外の磁極から磁極まで伸びている。
別の磁区ではおのおの別の磁極に繋がっている。
separator reconnectionでは二つの磁区から磁力線が入り、他の二つの磁区へ磁力線が出ていく。
抵抗磁気流体力学(resistive MHD)の理論によると、磁気リコネクションは磁場を支えている電流シート近傍のプラズマ電気抵抗のため起こる。
その電流はマックスウェル方程式から与えられる。
電流シートの電気抵抗が磁束をシート層で散逸することができる。
二つの境界の磁場を相殺することで。
これが起こるとプラズマは磁気圧力により押し出される。
磁気圧が小さくなるため中心の領域から引き出され、磁束が中心領域に入る。
現在のプラズマ物理の問題は、観測された高リンクエスト数(Lundquist number)(磁気レイノルズ数(magnetic Reynolds number))のリコネクションが起こる速度がMHD理論が与える時間と比べて非常に早いことである。
磁気リコネクションが起こる時間が、13～14桁も計算と異なる。
また、乱流や運動学的効果を含めた計算でも時間スケールの数桁違いが見られる。
この矛盾点を説明する競い合う2つの磁気リコネクション理論がある。
一つの仮定として考えられているのは、境界面の電磁乱流が電子を強く散乱しプラズマの局所抵抗が大きくする。そのため磁束の散逸が早くなるというものである。