鄧基循環

投影到電離層的鄧基循環流示意圖

鄧基循環由詹姆斯·鄧基於1961年正式提出，是一種解釋行星磁層與太陽風之間相互作用的現象。鄧基最早提出了地球磁層和太陽風通量之間磁重聯的循環行為。這種磁重聯解釋了先前觀察的地球磁層內的動力學。循環開始時的磁重聯速率取決於行星際磁場的方向以及磁重聯位置的等離子體條件。對地球而言，磁重聯周期大約需要1小時，但這因行星而異。

循環進程

鄧基循環包括三個階段：

1. 在第一個階段，太陽通量和磁層頂相連，在磁層頂上形成一個通道，太陽風可以從中進入磁層。這個通道稱為日側重聯，發生在磁層面向太陽風源的一側（日側）。
2. 在第二個階段，太陽通量沿太陽風的方向穿過磁層。
3. 在第三個階段，在磁尾處，磁重聯關閉了開放通量，開始新的循環。這種磁重聯為夜側重聯。

鄧基的理論最初提出了一個解釋，即循環處於穩定狀態，並且第一階段和第三階段的重聯是等同的。然而，後來的研究發現，重聯的速率是可變的，並受日側重聯位置和磁尾的條件影響。

行星際磁場方向的影響

磁層頂的重聯的發生率在很大程度上取決於行星際磁場的方向。當磁場有更強的南向分量時，磁層頂的重聯發生率更高。這會讓具有任意小剪切角的太陽風在磁層頂磁重聯。正常情況下，磁層頂與周圍磁場的場強差異只允許剪切角較大的太陽風磁重聯。強烈的南向分量使磁層頂和周圍場之間的場強差異減小。