人类首次捕获到地球磁重联现象

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据国外媒体报道，也许你并不太关心地球磁场，这个常常被忽视的地球特性与你生活中的水、空气、阳光同样重要。磁场是地球的一道隐形的防护罩，由于太阳磁场的作用，太阳外层会释放出带电粒子，而这道防护罩能有效保护地球免受带电粒子涌流的危害。日前，一项新研究正深入探索由地球和太阳所产生的磁场如何相互作用，为理解太空气象迈进了极为关键的一大步。
该研究由来自马里兰大学的物理学家小组，从美国宇航局的磁层多尺度任务（MMS）中获得相关数据，其中包含了关于地球磁场与太阳磁场相互作用的最为详细的信息。当磁力线交叉、撤回、再重联时，磁重联现象就会发生，在此过程中会释放出巨大的能量。“想象一下，两列火车分别从不同的方向朝同一个地方驶来，在关头两列火车都变换到同一个轨道上。”来自马里兰大学的物理学教授JamesDrake说道，“每一条轨道代表着两条相互交错的磁力线中的其中一条磁力线，而轨道变换则代表着磁力线重联现象。相互碰撞所释放出来的能量就好像是弹弓发射出来的。”

证据表明，磁重联所产生的能量是造成太阳耀斑、日冕物质抛射、磁暴、甚至北极光等现象的主要推动力。另一份在本周早期发表的研究表明，磁重联也是引起慢太阳风的机制原理。研究学家们为了研究磁重联现象已经努力了近半个世纪，直到通过MMS任务才能直接观察到该现象。“如此详细的资料使得我们能够看清以往模糊不清的现象，”Drake说道，“按常理来说，每隔3秒钟就能看到‘星团二号’的重联现象几乎是不可能的，MMS所提供的数据却十分令人振奋。”
MMS项目的主要目标在于测定磁力线是如何撤回，从而使得重联及能量释放能够发生。而对在重联现象中电子运动的理解，能够帮助科学家们建立更加精确的工作原理。对磁重联现象的物理原理更清晰的认知能够使我们更好地了解太空气象，例如，太阳耀斑或磁暴是否有可预测的规律，就像地球上的气候那样。还能使科学家们更进一步了解高能天体物理学现象，比如磁星，它们是具有超强磁场的中子星。
对磁重联现象的了解对太阳物理学及天体物理学的研究都能起到重要的作用，合作研究MMS数据的MarcSisdak指出，地球上的磁重联现象相对来说能量是比较低的，但如果我们能将它外推至更高能的系统，我们就能更好的明白究竟发生了什么。地磁场的边缘地带是一个绝好的研究区域，因为那里是唯一一个我们能够直接发射探测器到达重联现象发生的地方。