brillamenti solari, simile a molti altri processi energetici astrofisici, sono legati alla riconnessione magnetica. Durante questi eventi l'energia magnetica viene trasferita da altre forme di energia, principalmente calore e particelle energetiche. Tradizionalmente, l'obiettivo di vari modelli di riconnessione magnetica era spiegare la velocità di questo trasferimento di energia. Però, i brillamenti sono solo uno dei processi che comportano la riconnessione magnetica. Se si immagina un movimento complesso in un mezzo altamente conduttivo, il campo magnetico, che si presume essere congelato nel fluido come risultato del famoso teorema di Alfven (1942), dovrebbe creare intersezioni di "nodi" che devono arrestare il moto del fluido, a meno che la riconnessione magnetica non sia veloce. Moti turbolenti, che sono onnipresenti per i fluidi astrofisici ad alto numero di Reynolds, presentare un tipico esempio di moti fluidi così complessi.

La teoria analitica presentata in Lazarian &Vishniac (1999, d'ora in poi LV99) testimoniano che la turbolenza 3-D MHD può rendere veloce la riconnessione magnetica, risolvere problemi legati sia ai brillamenti che alla spiegazione della dinamica dei flussi turbolenti. Le difficoltà numeriche associate alle simulazioni di riconnessione all'interno di flussi turbolenti in 3D hanno impedito l'avanzamento della verifica delle previsioni della teoria della riconnessione turbolenta. Di conseguenza, modelli che richiedevano solo simulazioni numeriche 2D, cioè la riconnessione plasmoide (Loreiro et al 2007), divenne ampiamente utilizzato e confrontato con le osservazioni. La situazione è cambiata di recente quando sono diventate disponibili simulazioni numeriche a risoluzione più elevata che rendono fattibili i test della riconnessione 3D.

Una recente revisione in Lazarian et al. (2019, d'ora in poi LX19) riassume il teorico, progressi numerici e osservativi raggiunti nel campo della riconnessione turbolenta 3-D. Le simulazioni numeriche della scala 2048x8982x2048 sono illustrate nella Figura 1. La grande scala delle simulazioni è richiesta per avere il deflusso sufficientemente spesso da renderlo turbolento. Tali simulazioni testimoniano che in 3-D il tasso di crescita dell'instabilità plasmoide è significativamente inferiore a quello dell'instabilità Kelvin-Hemholtz del deflusso. Perciò, in 3-D la riconnessione magnetica mediata dai plasmoidi è prevedibile solo nella fase iniziale della riconnessione, prima che si formi il flusso turbolento.

Per un dato livello di turbolenza, le simulazioni numeriche mostrano la velocità di riconnessione attesa dalla teoria MN99. Per quanto riguarda i razzi che comportano la riconnessione, hanno una spiegazione naturale all'interno del modello di riconnessione turbolenta. Secondo il modello, il livello di riconnessione magnetica aumenta con il livello di turbolenza. L'aumento del deflusso di materia aumenta il livello della turbolenza e questo, a sua volta, aumenta ulteriormente il tasso di riconnessione. Questo è un processo in fuga.

Una delle previsioni più drammatiche della teoria della riconnessione turbolenta è la violazione del congelamento del flusso nei fluidi turbolenti, l'effetto che è stato anche dimostrato con successo numericamente.

Il ruolo degli effetti del plasma è una questione molto dibattuta in letteratura con simulazioni che tengono conto degli effetti del plasma che di solito mostrano tassi di riconnessione più veloci di quelli nel limite MHD. In LX19 le argomentazioni teoriche sulla diminuzione dell'importanza degli effetti del plasma con l'aumento della lunghezza della regione di riconnessione turbolenta sono supportate da simulazioni numeriche. Le simulazioni PIC presentate nella revisione forniscono risultati coerenti con quelli ottenuti con le simulazioni MHD.

LX19 contiene un elenco di osservazioni che supportano la teoria della riconnessione turbolenta. Questi includono entrambe le osservazioni solari, misurazioni del vento solare, dati sulla spirale di Parker, eccetera.

A causa del progresso delle simulazioni numeriche 3D, il modello della riconnessione turbolenta ha dimostrato la sua validità. Il modello ha una serie di previsioni che possono essere testate osservativamente. Studi di riconnessione solare, vedi Chitta &Lazarian (2019), fornire un buon modo per testare le previsioni della teoria della riconnessione turbolenta.