磁気リコネクション
上の関係式では磁場が反対方向となる距離 ∼ 2 δ {\displaystyle \sim 2\delta } を用いた。 層の外側の理想電場と層内部の電気抵抗電場より E = η J {\displaystyle \mathbf {E} =\eta \mathbf {J} } が成り立ち層内では次の関係が成り立つ。
V i n ∼ η μ 0 δ , {\displaystyle V_{in}\sim {\frac {\eta }{\mu _{0}\delta }},}
ここで η {\displaystyle \eta } はプラズマ抵抗率である。層へ入るプラズマと出てくるプラズマの質量保存より
V i n L ∼ V o u t δ , {\displaystyle V_{in}L\sim V_{out}\delta ,}
ここで L {\displaystyle L} は電流シートの半分の長さ。 V o u t {\displaystyle V_{out}} はアウトフローの速度である。 左辺と右辺はレイヤーに入出する質量流束(英語版)の保存を表している。上流の磁気圧と下流の力学圧力の釣り合いより
B i n 2 2 μ 0 ∼ ρ V o u t 2 2 {\displaystyle {\frac {B_{in}^{2}}{2\mu _{0}}}\sim {\frac {\rho V_{out}^{2}}{2}}}
ここで ρ {\displaystyle \rho } はプラズマの質量密度である。
1956年、ペーター・スイートは逆方向の磁場配置を持つプラズマが磁気散逸を起こし、平衡スケールよりも非常に短くなると抵抗散逸が起こると指摘した。ユージン・パーカーはこの会議に出席していた。彼の旅帰りの間にスケール則を発展させた。
スイート・パーカーモデルは時間に対して独立な(つまり定常な)磁気リコネクションを説明するモデルである。 抵抗MHDフレームワークで反対方向の磁場を持つプラズマを考え、このときリコネクションには粘性と圧縮が重要ではなくなる。 理想オームの法則は次の関係を与える。
E y = V i n B i n {\displaystyle E_{y}=V_{in}B_{in}}
ここで E y {\displaystyle E_{y}} は画面に対して垂直方向の電場である。 V i n {\displaystyle V_{in}} はインフロー速度、 B i n {\displaystyle B_{in}} 上流の磁場強度である。低周波数ではアンペールの法則の変位電流の効果は無視でき J = ∇ × B μ 0 {\displaystyle \mathbf {J} ={\frac {\nabla \times \mathbf {B} }{\mu _{0}}}} は次の関係を与える。
J y ∼ B i n μ 0 δ , {\displaystyle J_{y}\sim {\frac {B_{in}}{\mu _{0}\delta }},}
ここで δ {\displaystyle \delta } は電流シートの厚さの半分の長さである。