天文學家在磁重聯研究方面取得重要進展

中國科學院雲南天文台撫仙湖太陽觀測與研究基地在磁重聯的精細物理過程研究方面取得重要進展，研究人員首次在太陽耀斑中發現具有扭纏結構磁島形成的快速磁重聯。硏究團隊包括：中國科學院雲南天文台，哈爾濱工業大學（深圳），德國波茨坦大學，英國聖德魯安斯大學，中國科學院國家天文台和中國科學院國家空間科學中心等單位的學者。

磁重聯，是兩組具有反向分量的磁力線相互靠近並重新連接的物理過程。在這一過程中，磁力線會在電流片處湮滅（磁耗散區），使磁能轉化為等離子體的動能、熱能、輻射能等。磁重聯是宇宙中普遍存在的等離子體中一種基本的磁能快速釋放過程，在天體物理、太空物理和實驗室等離子體物理中扮演著極為重要的角色。

研究人員主要利用雲南天文台撫仙湖太陽觀測站一米新真空太陽望遠鏡的高時間和高分辨率數據，結合美國太陽動力學天文台的多波段觀測，日本日出號極紫外線攝譜儀以及美國拉馬第高能太陽光譜成像探測器（Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager）衛星、美國地球同步運行環境衛星（Geostationary Operational Environmental satellite）的X射線數據，並使用高精度數值模擬，詳細研究發生在2014年2月2日活動區11967中的具有纏繞磁場結構的暗條和紮根在周圍色球纖維的磁環之間的磁重聯過程。

在此次事件中，一米新真空望遠鏡觀測到至今為止最完整的磁重聯特徵。日出號極紫外線攝譜儀光譜數據也揭露重聯電流片中有非常強的非熱輻射。高分辨率的極紫外觀測發現大量等離子團（磁島）在重聯電流片中形成。他們進一步通過數據驅動的高分辨率數值模擬，重現電流片中磁島的形成過程，並證實磁島是具有強纏繞結構的小磁繩。

研究揭開太陽耀斑中快速磁重聯的精細物理過程，進一步加深對磁重聯這一基本物理過程的認識，對研究太陽活動的物理特性和活動規律具有重要意義，也為研究其它天體（類太陽恆星、中子星、黑洞等）的耀發現象和高能輻射、太空物理以及實驗室等離子體物理中的磁能耗散提供重要的參考。

【圖、文：節錄自中國科學院雲南天文台2022年2月7日新聞公佈】研究全文刊登在2022年2月2日出版的《自然-通訊》期刊 標題是：Fast plasmoid-mediated reconnection in a solar flare