В плазме, где часть атомов остаётся нейтральной, магнитные силовые линии могут перестраиваться с разной скоростью. Это похоже на две резиновые ленты, которые сначала сцеплены, а потом вдруг расцепляются и сжимаются, высвобождая энергию. В новой работе физики впервые просканировали сразу два параметра: долю ионизованных частиц и частоту столкновений между ионами и нейтралами.

Оказалось, что когда ионы сильно связаны с нейтралами, скорость пересоединения растёт как корень четвёртой степени из доли ионов. Но как только связь ослабевает, система переходит в быстрый режим, где скорость уже не зависит от доли ионов. Токовый слой при этом становится очень тонким — порядка инерционной длины иона, а не раздувается до гибридного масштаба, как предсказывали старые модели.

Эти результаты согласуются с недавними кинетическими симуляциями и лабораторными экспериментами. Понимание перехода от медленного к быстрому пересоединению помогает объяснить, почему солнечные вспышки происходят так внезапно.