太陽低層大氣爆發式快磁重聯觸發機制揭示

科技日報昆明9月1日電（記者趙漢斌）記者1日從中國科學院云南天文臺獲悉，該臺研究團隊通過高分辨率的磁流體動力學模擬，成功揭示了太陽低層大氣中一種前所未有的快速磁重聯現象。相關成果發表在國際期刊《天體物理學》上。

磁重聯這一頗為神秘的物理過程，在宇宙中極為普遍。它發生在磁化等離子體中，當磁場結構發生變化時，磁能會轉化為等離子體的動能和熱能，并加速高能帶電粒子。這一過程對于解釋宇宙中的各種磁能釋放現象至關重要。

云南天文臺研究員倪蕾、林雋和阿卜杜拉-扎法爾博士等人聚焦太陽低層大氣這一特殊環境，利用單流體輻射磁流體力學模擬技術，深入研究了從光球到日冕底部不完全電離區域的動態磁重聯過程。他們發現，在這一環境中，磁重聯過程并非一成不變，而是會經歷從等離子體團不穩定性主導的磁重聯到爆發式的動態佩切克式磁重聯的轉變。

這種轉變的關鍵，在于磁重聯過程中等離子體溫度和密度的顯著下降。當主X點的等離子體溫度和密度突然降低時，會導致壓力衰減和磁擴散系數的增加，從而觸發更快的動態佩切克式磁重聯。研究團隊發現，這種新型磁重聯獲得的最大重聯速率能夠達到0.06以上，明顯高于離子體不穩定性這種目前主流的快磁重聯模型所預測的重聯率。

據介紹，這一發現不僅揭示了太陽低層大氣中快速磁重聯的物理機制，獲得與觀測結果相近的極大磁重聯速率，還為理解其他非完全電離環境中的磁能釋放過程提供了新的視角。