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Rekonnexion

Umwelt- und Geophysik, Rekonnektion, magnetisches Phänomen bei Plasmen. In einem dissipationslosen Plasma sind die Plasmaelemente, die zu einem Zeitpunkt t0 auf einer Magnetfeldlinie liegen, auch zu allen späteren Zeitpunkten t1 > t0 mit einer Magnetfeldlinie verbunden. Die Feldlinie ist sozusagen im Plasma(-fluss) eingefroren. Existiert nun in diesem Plasma ein Bereich endlicher elektrischer Leitfähigkeit, so kann das Magnetfeld diffundieren und die Verbindung zweier Plasmaelemente aufgebrochen werden, so dass andere Elemente zu einem späteren Zeitpunkt miteinander verbunden sind. Dieser Vorgang wird als Rekonnexion oder Feldlinienverschmelzung bezeichnet. Mit der Rekonnexion ist eine Topologieänderung des Magnetfeldes verbunden sowie eine Konversion von magnetischer Feldenergie in kinetische Energie, da - wie in der Abb. dargestellt - nach der Reorganisation der Feldlinien diese sich entspannen und das Plasmaelement beschleunigen. Ursachen für die lokale, endliche Resistivität (elektrischer Widerstand) können u.a. elektromagnetische Wellen (Hybridwellen) oder Plasmafluktuationen sein. Die Flux-Transfer-Ereignisse auf der Tagseite der Magnetopause, die Sonnenprotuberanzen und die magnetischen Stürme und damit das Ablösen von Plasmoiden sowie ein Teil der Polarlichtphänomene sind Folgen von Rekonnexionsprozessen auf der Erde bzw. der Sonne. Die Rekonnexion stellt damit einer der fundamentalen Prozesse in der Plasmaphysik dar.

Rekonnexion

Rekonnexion: Schematische Darstellung der Rekonnexion zu den Zeitpunkten t1, t2, t3.

 

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