中国科学技术大学等找到电子动力学触发地球磁尾磁场重联证据

2020年11月09日

【中国科学报】中国科学技术大学等找到电子动力学触发地球磁尾磁场重联证据

本报讯（通讯员 桂运安）中国科学技术大学（以下简称中国科大）中国科学院近地空间环境重点实验室陆全明、王荣生团队与欧美多位科学家合作，结合磁层多尺度卫星高分辨率观测资料和数值模拟，找到了电子动力学触发地球磁尾磁场重联的证据。相关成果日前在线发表于《自然—通讯》。

磁场重联是等离子体中的一种基本物理过程。在磁场重联过程中，磁能会爆发式地释放、转化为等离子体的动能和热能。日地空间环境中许多爆发式能量释放事件，如太阳耀斑、日冕物质抛射等都是由磁场重联所导致。地球磁尾发生的磁场重联，其触发时间只有几秒到几十秒，卫星一般很难直接探测到触发阶段的粒子动力学行为。因此，磁场重联触发机制的研究主要来源于理论和数值模拟。
依据理论和数值模拟的研究，地球磁尾的磁场重联触发有两种可能的机制，即强驱动环境中电子动力学触发磁场重联和离子动力学驱动磁场重联。关于这两种机制的争论，持续了半个世纪。
中国科大联合研究团队结合高时间分辨率卫星数据和数值模拟，发现了地球磁尾位型下的磁场重联触发过程起始于小尺度的电子尺度区域的证据，其由该区域内电子动力学行为主导，并导致了进一步的爆发式能量释放过程。
这项成果为研究地球磁尾磁场重联触发问题提供了新思路。
相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-020-18787-w

《中国科学报》 (2020-11-09 第4版 综合)

http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2020/11/358662.shtm