A mágneses újrakapcsolódás egy nagyon vezetőképes plazma fizikai folyamat , amelynek során a mágneses mező topológiája átrendeződik, és a mágneses energia egy része kinetikus energiává , termikus és gyorsított részecskékké alakul . Ez a jelenség egy közepes időskálán alakul ki a mágneses mező lassú rezisztív diffúziója és a gyors Alfvén-skála között .
A rezisztív magnetohidrodinamika (MHD) elmélete szerint az újracsatlakozás azért következik be, mert a határréteg közelében lévő plazma elektromos ellenállása szemben áll a mágneses tér topológiájának változásához szükséges elektromos árammal . Egy ilyen elektromos áram szükségességét Maxwell egyik egyenlete szemlélteti ,
Az áramlemez ellenállása lehetővé teszi, hogy mindkét oldalon a mágneses fluxus diffundáljon az áramlaphoz, és ezzel megszüntesse a határ másik oldalán lévő fluxust. Amikor ez megtörténik, a plazmát a mágneses vonalak mentén mágneses feszítő erők tolják ki . Az ebből eredő nyomásesés még nagyobb plazma- és mágneses fluxust vonz a központi régióba, és ezzel egy önfenntartó folyamat indul meg.
A plazmafizika aktuális problémája, hogy a megfigyelt újrakapcsolódási jelenségek sokkal gyorsabban fordulnak elő, mint ahogy azt az MHD jósolta nagy Lundquist számláló plazmákban : például a napkitörések körülbelül 13–14 nagyságrenddel előrelépnek, gyorsabban, mint egy egyszerű, naiv számítás javasolja , és még mindig több nagyságrenddel gyorsabb, mint a kifinomultabb jelenlegi elméleti modellek, amelyek magukban foglalják a turbulenciát és a kinetikus hatásokat. Két versengő elmélet próbálja megmagyarázni ezeket a különbségeket. Az egyik feltételezi, hogy az elektromágneses turbulencia a határrétegben elég nagy ahhoz, hogy az elektronokat szétszórja, ezáltal növelve a plazma helyi ellenállását. Ez lehetővé tenné a mágneses fluxus gyorsabb diffúzióját.
Minőségileg az újracsatlakozási folyamat a következőképpen írható le. A különböző mágneses tartományok mágneses mező vonalai (amelyeket a mező vonalaik összekapcsolhatósága határoz meg itt) megszakadnak és összekapcsolódnak egy másik tartomány vonalaival, megváltoztatva ezzel a kapcsolati mintázatukat. Ez akkor fordulhat elő, amikor az úgynevezett fagyott mező közelítés már nem alkalmas a plazma leírására, és a mechanikai vagy mágneses energiát térben és időben egyaránt képes koncentrálni. A napkitörések , a legnagyobb robbanás az Naprendszerben , valószínűleg járnak újra kapcsolatba nagy területen mágneses fluxus a felszínre a Nap , felszabadító percben mágneses energia, ami alatt a mágneses tér órákon vagy napokon. A mágneses újracsatlakozás a Föld magnetoszférájában az egyik mechanizmus, amely felelős a sarki auróráért . Jelentős naptevékenység során fordul elő a Föld magnetoszférájában , és mágneses viharokat generál . A csillagászok úgy vélik, hogy ez fontos szerepet játszhat a részecskék gyorsulásában is a nagyon nagy energiájú asztrofizikában , például a galaxisok aktív magjainak környezetében . A Földön a visszakapcsolódási jelenség az egyik nehézség, amellyel a mágneses bezárással végzett fúziós kísérletek során találkozunk .
A jó elektromos vezető plazmában a mágneses mező vonalak doménenként vannak csoportosítva, mágneses vonalakból álló kötegeket alkotva, amelyek egyik helyről a másikra kapcsolódnak, topológiailag elkülönülnek a szomszédos domének vonalaitól. Ez a topológia általában akkor is megőrződik, ha magát a mágneses teret erősen zavarja a változó áramok jelenléte vagy a mágneses források mozgása. Lenz törvénye szerint a tér esetleges variációja a vezetőképes plazmában indukált erős áramokat hoz létre, amelyek ellenzik ezt a változást, következésképpen ellenzik a mező vonalak topológiájának megváltozását. Az újracsatlakozáshoz le kell küzdeni ezt a visszajelzést.
Két dimenzióban a mágneses újracsatlakozás leggyakoribb példája négy különálló mágneses tartományt vesz figyelembe, amelyek „felcserélik” a mezővezetékeket. A doméneket elválasztók , ívelt felületek választják el a térben, amelyek elválasztják a mágneses fluxus különböző sugarait. Geometrikus értelemben ezek a szeparátorok összehasonlíthatók a fasciaszerű membránokkal, amelyek elválasztják az izmokat egy szervezetben, mivel a szeparátor egyik oldalán lévő mező vonalai egyetlen mágneses póluson, míg a szeparátor másik oldalán találhatóak. ugyanazon előjellel rendelkező másik oszlopnál. Mivel minden térvonal általában egy északi mágneses pólustól indul, és egy déli mágneses pólusnál ér véget, az egyszerű mágneses fluxus-rendszerek felosztásának legáltalánosabb módszere négy, két osztóval elválasztott domént foglal magában: gerendák, mindegyiknek ugyanaz a déli pólusa, és a másik szeparátor felülete két sugárra osztja a fluxust, mindegyiknek ugyanaz az északi pólusa. A kereszteződésekben a két szeparátor képez szeparátor , amely három dimenzióban egy egyetlen vonal közötti határon a négy mágneses domének. Ebben a típusú osztó újracsatlakozásban a terepi vonalak két tartományból érkeznek az osztóhoz, újra csatlakoznak, és kilépnek az osztóról a másik két tartományban (lásd az ábrát).
Három dimenzióban a mezővonalak geometriája bonyolultabbá válik, és újracsatlakozás történhet azokban a régiókban, ahol nincs elválasztó, de ahol a mezővonalakat meredek gradiensek kötik össze. Ezeket a régiókat kvázi-szeparatrix rétegeknek (QSL ) nevezik , és elméleti konfigurációkban és napkitörésekben figyelték meg őket.