Plasmoidbildning

Plasmoidbildning är processen där plasmoider bildas, avgränsade magnetiska strukturer där plasma och magnetfält är sammanflätade. En plasmoid kan fungera som ett eget magnetiskt omslutet område inom ett större plasmaskikt och kan röra sig genom plasma. Sådana strukturer förekommer i både naturen och i laboratorieplasmer.

Mekanism: Oftast uppstår plasmoidbildning i tunna strömskikt där magnetiska fält möts och rekonstrueras. Denna rekonstruktion är utsatt för tearing-mode-instabilitet, som delar skiktet i flera plasmoider. Vid höga Lundquist-tal ökar antalet plasmoider och energitransfer från magnetfält till plasma och partikelrörelser kan tillta.

Förekomst: Naturligt förekommer plasmoidbildning i solens korona under solutbrott och massutkastningar (CMEs), samt i jordens magnetosfär i magnetotail under substormar. I laboratorieplasma används plasmoider i olika konfigurationer, bland annat tokamak-, spheromak- och Z‑pinch-experiment samt i laserdrivna plasman.

Observation och betydelse: Plasmoider ses som snabbt rörliga, lysande eller strukturer i solbilder och i rymd- och markbaserade mätningar. Deras dynamik påverkar hastigheten hos magnetisk rekonstruktion och därmed hur energi omvandlas under plasmainomvandling i både naturen och tekniska plasmasystem. Studier av plasmoidbildning bidrar till förståelsen av energitransport och magnetisk energi i fusion och rymdplasma.