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『天文在线』新的发现：科学家研究磁重联现象的机制，这对预测耀斑有重大意义


在太阳天文学的研究过程中 ， 科学家们注意到 ， 太阳的磁场线会周期性的地折断后重新校准 。 这被称作磁重联 ， 重新排列了个体的磁拓扑 ， 并将磁能转换为动能 ， 热能以及例子的加速度 。

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但是在观察太阳的同时 ， 一队印度的天文学家目睹了前所未有的现象——磁重联被一次临近的火山喷发引发了 。 这一观察结果证明了有关磁重联和外部驱动器的理论 ， 这个理论已经有十年的历史 。 这也有可能导致我们对太空空气以及受控制的巨变和等离子实验的理解发生颠覆性的变化 。

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负责这个发现的小组是印度理工学院（BHU）的太阳能科学家Abhishek Srivastava所领导 ， 组里包括南波西米亚大学 ， 北京大学地球与空间科学学院 ， 数学等离子中心的天文物理学家 ， 印度天体物理研究所和阿尔玛天文台 。
Srivastava和他的同事利用来自NASA 太阳动力学天文台的数据 ， 观察到了与其他爆炸事件不同的磁暴 。 它开始于太阳大气层的上层 ， 由于太阳表面的喷发又而发射了许多物质（冠状） 。 之后这些物质开始下降回到地面 ， 但随后遇到了杂乱一团的磁力线 ， 因此引发了磁暴 。

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【『天文在线』新的发现：科学家研究磁重联现象的机制，这对预测耀斑有重大意义】如印度理工学院（BHU）的太阳能科学家Srivastava所说：“这是对磁重联和外部驱动器的首次观察 。 这对于理解其他系统可能非常有用 。 比如 ， 地球和其他行星的磁层 ， 或是其他磁化的等离子体源 。 在实验室中进行的实验中 ， 等离子体具有很高的扩散性 ， 而且非常难控制 。 ”

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曾经 ， 在太阳和地球周围观察到的磁重联都是自发的 ， 只会在太阳处于一个特定的区域时发生 ， 这其中包括了一层薄薄的电离气体（等离子体） ， 它只能传导电流 ， 而且非常微弱 。
尽管15年前曾提出过由爆炸引起强制磁重联的可能性 ， 但科学家们从未亲眼观测到这种现象 。 这种磁重联的可能性会发生在等离子体片或是导电电阻更低的地方 。 但是它还需要一次爆炸来引发 ， 因为爆炸能挤压等离子体和磁场 ， 让它们磁重联 。

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（根据SDO收集的数据 ， 对太阳磁场线的艺术展现形式 。 图片来源：NASA/GSFC/太阳能动力学天文台）
通过使用SDO ， 团队可能通过检查太阳波长（加热到一到两百万摄氏度之间的粒子）来研究这种等离子体 。 这让他们有史以来第一次观察并拍摄了日冕中强行磁重联的图像 。 它从冠状回落到光球开始 ， 碰撞杂乱的磁场线 ， 最后以X型磁重联 。
磁重联给我们提供了一个可能的解释 ， 说明了为什么太阳的日冕其实比低层大气温度要高数百万度 。 这一直都是天文学中的不解之谜 ， 为了解决这个问题 ， 太阳能科学家花了数十年的时间 ， 去寻找一种可能产生这种热量的机制 。

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考虑到了这一点 ， Srivastava和他的团队观察了多个紫外线波长下的等离子体 ， 来计算磁重联之后的温度 。 数据显示 ， 这些区域会变得更热 ， 这表明强制磁重联可能是局部加热的原因 。


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