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中国学者发现太阳磁通量绳内部的磁场重新连接

发布时间:2020-08-21  分类:国内新闻  作者:dadiao  浏览:20

8月18日,我学者发现太阳磁通量绳内部的磁场重联


Science and Technology Daily(代理)8月18日,从中国科技大学获悉,中国科学院近地空间环境重点实验室陆、等科研团队与北京航空航天大学傅惠山教授合作,在磁场重联的磁能耗散研究领域取得重要进展。利用磁层多尺度卫星高分辨率观测数据,他们首次发现二次重联可以发生在磁重联产生的磁通量绳内的丝状电流中,从而导致磁能的快速耗散。相关结果几天前在《自然通讯》在线发布。


磁场重联是一个基本的等离子体物理过程。在磁场重联过程中,自由磁能迅速释放并转化为等离子体动能和热能,伴随着磁场拓扑结构的显著变化。磁重联是爆发空间天气事件的原因,如太阳耀斑、日冕物质抛射和磁层亚暴。由于撕裂模式的不稳定性,大规模的电流片将被破坏,形成大量具有螺旋磁结构——的磁通绳。磁通量绳之间的相互作用使整个重联区产生湍流,能量从大尺度向小尺度传输,最后向动态尺度传输。此外,这些磁通量绳(即相干结构)与电子加速和快速重联速率密切相关。


考虑到电流片中有大量的磁通量绳,这些磁通量绳携带了相当大的磁自由能。利用高时间分辨率和高精度的卫星数据,研究小组首次发现,磁通量绳内的小尺度电流片会进一步不稳定并分裂成丝状电流,从而触发二次磁场的重联,迅速耗散磁能。由于在磁场重联过程中,电流片中会产生大量的磁通绳,因此磁通绳内部二次磁场重联引起的耗散在整个磁场重联过程中可能占据重要位置。