Magnetic Reconnection: A Modern Synthesis of Theory, Experiment, and Observations

مقدمه ضروری برای اتصال مجدد مغناطیسی - نوشته شده توسط یک پیشگام پیشرو در این زمینه

پلاسما بیش از 99 درصد از موارد قابل مشاهده را تشکیل می دهد. کائنات؛ و هر جا پلاسما هستند، اتصال مجدد مغناطیسی رخ می دهد. در این فرآیند فیزیکی رایج و ناقص، میدان‌های مغناطیسی با جهت مخالف در پلاسما به هم می‌رسند، می‌شکنند و دوباره به هم متصل می‌شوند و مقادیر عظیم انرژی ذخیره شده در میدان‌های مغناطیسی را به انرژی جنبشی و حرارتی تبدیل می‌کنند. در ارتباط مجدد مغناطیسی، ماساکی یامادا ترکیبی روشن از تحقیقات و پیشرفت‌های مدرن در این موضوع مهم را ارائه می‌دهد. اتصال مجدد مغناطیسی پدیده هایی مانند شراره های خورشیدی و شفق های شمالی را ایجاد می کند و در دستگاه های همجوشی هسته ای رخ می دهد. درک بهتر این فعالیت حیاتی کیهانی برای درک کیهان و کاربردهای مختلف فناوری مانند ارتباطات ماهواره‌ای ضروری است.

بیشتر دانش ما در مورد اتصال مجدد مغناطیسی از مدل‌های نظری و محاسباتی و آزمایش‌های آزمایشگاهی ناشی می‌شود، اما ماموریت‌های فضایی راه اندازی شده در سال های اخیر، مشاهدات و اندازه گیری های نزدیک را به ابزارهای محققان اضافه کرده است. یامادا با توصیف فیزیک اساسی اتصال مجدد مغناطیسی، این نظریه را با آخرین نتایج آزمایش‌های آزمایشگاهی و مشاهدات مبتنی بر فضا، از جمله آزمایش اتصال مجدد مغناطیسی (MRX) و مأموریت چند مقیاسی مغناطیسی (MMS) مرتبط می‌کند. او با در نظر گرفتن مشکلات برجسته و ترسیم نقشه راه برای تحقیقات آینده نتیجه گیری می کند.

با هدف دانشجویان و محققان پیشرفته در اخترفیزیک پلاسما، فیزیک خورشیدی، و فیزیک فضا، ارتباط مجدد مغناطیسی< /span> اطلاعات پیشرفته ای را در مورد یک حوزه حیاتی از تحقیقات علمی ارائه می دهد.

The essential introduction to magnetic reconnection―written by a leading pioneer of the field

Plasmas comprise more than 99 percent of the visible universe; and, wherever plasmas are, magnetic reconnection occurs. In this common yet incompletely understood physical process, oppositely directed magnetic fields in a plasma meet, break, and then reconnect, converting the huge amounts of energy stored in magnetic fields into kinetic and thermal energy. In Magnetic Reconnection, Masaaki Yamada offers an illuminating synthesis of modern research and advances on this important topic. Magnetic reconnection produces such phenomena as solar flares and the northern lights, and occurs in nuclear fusion devices. A better understanding of this crucial cosmic activity is essential to comprehending the universe and varied technological applications, such as satellite communications.

Most of our knowledge of magnetic reconnection comes from theoretical and computational models and laboratory experiments, but space missions launched in recent years have added up-close observation and measurements to researchers’ tools. Describing the fundamental physics of magnetic reconnection, Yamada links the theory with the latest results from laboratory experiments and space-based observations, including the Magnetic Reconnection Experiment (MRX) and the Magnetospheric Multiscale (MMS) Mission. He concludes by considering outstanding problems and laying out a road map for future research.

Aimed at advanced graduate students and researchers in plasma astrophysics, solar physics, and space physics, Magnetic Reconnection provides cutting-edge information on a vital area of scientific investigation.