Tekst źródłowy strony Anihilacja pola magnetycznego

'''Anihilacja pola magnetycznego''' – gwałtowna zamiana energii pola magnetycznego na [[energia termiczna|energię termiczną]] i [[energia termiczna|kinetyczną]] w szeregu procesów fizycznych zachodzących w obszarze gwałtownej (przestrzennie) zmiany [[pole magnetyczne|pola magnetycznego]]. Jeden z głównych mechanizmów powstawania [[Rozbłysk słoneczny|rozbłysków słonecznych]] i gwiazdowych.

Gdy na styku pól magnetycznych o przeciwnych kierunkach poruszają się cząstki obdarzone ładunkiem, w wyniku zmian pola magnetycznego indukuje się [[pole elektryczne]], które zmienia ruch cząstek (przyspieszanie [[elektron]]ów, [[jon]]ów oraz [[proton]]ów), czyli wywołuje prąd elektryczny. Obszar ten nazywany jest warstwą prądową. Rozpędzone cząstki zderzając się z innymi cząstkami tracą energię, co makroskopowo jest postrzegane jako rozgrzewanie przewodnika w wyniku płynięcia w nim prądu ([[Prawo Joule’a (prąd elektryczny)|prawo Joule’a]]). Proces ten podgrzewa [[plazma|plazmę]] znajdującą się w warstwie prądowej (zamiana energii pola magnetycznego w energię termiczną).

W warstwie prądowej mogą również występować niestabilności (np. typu ''kink'' oraz niestabilności prądowe), które prowadzą do chaotyzacji/turbulencji pola. Dla takiego wypadku mechanizm przyspieszania w warstwie prądowej jest nieefektywny.

Konkretny przebieg anihilacji może być realizowany na różne sposoby, w zależności od konfiguracji pola magnetycznego. Jednym z przykładów efektywnej anihilacji pola jest [[rekoneksja magnetyczna|model Petscheka]].

== Energia anihilacji ==
Pole magnetyczne zawiera energię. W jednostce objętości przestrzeni, w której jest pole magnetyczne zawarta jest energia:
:: <math>E = \frac 1 2 \frac{\mathbf B^2}{\mu \mu_0},</math>

gdzie:
: <math>E</math> – gęstość energii pola magnetycznego w danym punkcie,
: <math>\mathbf B</math> – indukcja magnetyczna,
: <math>\mu</math> – względna przenikalność magnetyczna ośrodka,
: <math>\mu_0</math> – przenikalność magnetyczna próżni.

== Magnetohydrodynamika ==
Z punktu widzenia magnetohydrodynamiki i wynikającego podstawowego w niej równania kinematycznego:
:: <math>\frac {\partial \mathbf{B}}{\partial t} = \nabla \times \left( \mathbf{u} \times \mathbf{B} \right) + \eta \nabla^2 \mathbf{B},</math>

gdzie:
: <math>\nabla</math> – [[operator nabla]],
: <math>\mathbf B</math> – [[indukcja magnetyczna]],
: <math>\mathbf u</math> – prędkość ruchu ośrodka,
: <math>\eta</math> – [[dyfuzyjność magnetyczna]], współczynnik opisujący ośrodek (współczynnik ten jest proporcjonalny do oporu właściwego ośrodka).

Pierwszy składnik po prawej stronie tego równania opisuje zjawisko sprzężenia pola magnetycznego z ośrodkiem doskonale przewodzącym prąd. Oznacza pełne zgranie ruchów ośrodka i pola magnetycznego tzw. [[pole wmrożone]]. Takie zmiany pola związane są wyłącznie z jego przenoszeniem z miejsca na miejsce i nie są z nimi związane zmiany energii pola.

Za proces anihilacji pola magnetycznego odpowiedzialny jest tylko drugi składnik prawej strony powyższego równania, po pominięciu pierwszego składnika pozostaje równanie:
:: <math>\frac {\partial \mathbf{B}}{\partial t} = \eta \nabla^2 \mathbf{B}.</math>

Równanie to jest analogiem równania zjawiska [[dyfuzja|dyfuzji]].
Energia pola magnetycznego jest tracona podczas anihilacji dzięki temu, że ośrodek posiada niezerowy opór elektryczny.

== Zobacz też ==
* [[rekoneksja magnetyczna]]

[[Kategoria:Heliofizyka]]