The kinetic features of secondary magnetic reconnection in a single flux rope undergoing internal kink instability are studied by means of three-dimensional particle-in-cell simulations. Several signatures of secondary magnetic reconnection are identified in the plane perpendicular to the flux rope: a quadrupolar electron and ion density structure and a bipolar Hall magnetic field develop in proximity of the reconnection region. The most intense electric fields form perpendicularly to the local magnetic field, and a reconnection electric field is identified in the plane perpendicular to the flux rope. An electron current develops along the reconnection line, in the opposite direction of the electron current supporting the flux rope magnetic field structure. Along the reconnection line, several bipolar structures of the electric field parallel to the magnetic field occur, making the magnetic reconnection region turbulent. The reported signatures of secondary magnetic reconnection can help to localize magnetic reconnection events in space, astrophysical and fusion plasmas.
単一磁束管における内部キンク不安定性の進行中に生じる二次磁気リコネクションの運動学的特徴を、三次元粒子インセルシミュレーションを用いて調べた。磁束管に垂直な面内において、二次磁気リコネクションのいくつかの特徴が同定された。すなわち、リコネクション領域近傍で四極構造の電子・イオン密度分布と双極構造のハル磁場が発達する。最も強い電場は局所磁場に垂直な方向に形成され、リコネクション電場は磁束管に垂直な面内で確認される。電子電流はリコネクションラインに沿って流れ、その方向は磁束管の磁場構造を支える電子電流の方向と逆である。リコネクションラインに沿って、磁場に平行な電場の双極構造が複数発生し、これにより磁気リコネクション領域は乱流的になる。報告された二次磁気リコネクションの特徴は、宇宙・天体物理および核融合プラズマにおける磁気リコネクション事象の特定に役立つ可能性がある。