磁場重聯(lián)是太空等離子體中普遍存在的基本物理過程。長期學(xué)習(xí)認(rèn)為，太陽耀斑的爆發(fā)、日冕物質(zhì)拋射的形成、太陽風(fēng)-行星磁層在邊界層的相互作用、行星磁尾蓄積能量的爆發(fā)等，都是磁場重聯(lián)的不同表現(xiàn)形式。磁場重聯(lián)使磁力線仿佛被切斷后重聯(lián)，將儲存的磁能量轉(zhuǎn)化為帶電粒子的能量，是空間中磁能轉(zhuǎn)化為動能和熱能的主要機(jī)制。 磁場重聯(lián)是空間物理中長久學(xué)習(xí)的經(jīng)典問題。磁重聯(lián)自從概念提出，重聯(lián)區(qū)的物理機(jī)制一直是核心問題。磁重聯(lián)觸發(fā)在很小的重聯(lián)區(qū)，但對宏觀系統(tǒng)有全球尺度的影響。重聯(lián)區(qū)的物理機(jī)制緊密關(guān)系著磁場重聯(lián)的本質(zhì)問題：磁場重聯(lián)為什么可以發(fā)生？2015年美國航空航天局（NASA）發(fā)射的大型科學(xué)衛(wèi)星MMS星簇，首要科學(xué)目標(biāo)就是磁場重聯(lián)區(qū)里的物理機(jī)制。 中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心空間天氣學(xué)國家重點實驗室科研人員最近在磁場重聯(lián)區(qū)的基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)中取得突破，用自主提出的理論解釋了NASA-MMS衛(wèi)星在重聯(lián)區(qū)的最新精細(xì)觀測，這一學(xué)習(xí)結(jié)果入選美國地球物理學(xué)會（AGU）學(xué)習(xí)亮點，在AGU�？敿�(xì)介紹（Plasma waves pinpointed at the site of magnetic reconnection， Eos， 98， Published on 17 February 2017）�？臻g天氣學(xué)國家重點實驗室戴磊、王赤等學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)，MMS衛(wèi)星最新的高精度測量驗證了Dai[2009]原創(chuàng)理論兩個重要預(yù)言，1）霍爾電場大小由離子熱壓梯度決定，2）霍爾電場和霍爾磁場大小的比值落在幾個阿爾芬速度的量級。這一理論引入了新概念——動力學(xué)阿爾芬波嵌入在電流片中的本證波�！忉尨艌鲋芈�(lián)區(qū)的霍爾效應(yīng)。該理論還可以解釋磁場重聯(lián)區(qū)一系列其他觀測事實，包括場向電流、霍爾磁場等。 磁重聯(lián)區(qū)的霍爾效應(yīng)最早作為猜測在1979年由Sonnerup提出，是磁重聯(lián)理論機(jī)制過去二十年學(xué)習(xí)的熱點。動力學(xué)阿爾芬波解釋對霍爾效應(yīng)的物理本質(zhì)作出了全新的闡述，提供了清晰的定量描述方法和新的預(yù)言，提出了新觀點解釋太陽風(fēng)離子闖入磁層如何觸發(fā)磁重聯(lián)，為學(xué)習(xí)磁場重聯(lián)區(qū)的物理機(jī)制提供了新框架。 論文信息： Dai， L.， C. Wang， Y. Zhang， B. Lavraud， J. Burch， C. Pollock， and R. B. Torbert (2017)， Kinetic Alfvén wave explanation of the Hall fields in magnetic reconnection， Geophys. Res. Lett.， 44， 634–640， doi:10.1002/2016GL071044. Dai， L. (2009)， Collisionless magnetic reconnection via Alfvén eigenmodes， Phys. Rev. Lett.， 102， 245003， doi:10.1103/PhysRevLett.102.245003.空間中心在磁場重聯(lián)理論基礎(chǔ)研究中取得突破 | 責(zé)任編輯：蟲子