科学家在自然界中发现了磁零

由中国科学家领导的一个国际研究小组在巨重连接的中心区域发现了第一个零点存在的现场证据。

这一发现发表在7月份的《自然物理学》杂志上。

磁重联,一个复杂的磁场线断开并重新连接,从而彻底改变其结构的过程,对天体物理、空间和实验室等离子体的研究具有根本的重要性,肖赤杰说。《自然物理学》文章的第一作者,也是中科院国家天文台的天体物理学家。

例如,太阳耀斑,太阳系最大的爆炸,是由重新连接大型系统的磁通在太阳,在几分钟内释放能量存储在磁场的周数年,这有时比原子弹数十亿倍。地球磁层的磁重联是产生极光的原因,它对受控核聚变科学也很重要。受控核聚变科学为所谓的“人造太阳”提供了科学依据,因为它是防止核聚变燃料受磁约束的一种机制。欧洲杯线上买球

确定磁场线断开并重新连接的点周围的结构,即磁零点,对于提高我们对重连接的理解至关重要。但由于这一过程固有的三维性质,磁零点只能通过从空间中至少四个点同时获得的测量来检测。直到最近,还没有直接观察到它们存在的证据。

这是一个绕零点磁场的螺旋结构的示意图。
这是一个绕零点磁场的螺旋结构的示意图。

利用星团星座的四个航天器和双星计划(DSP)收集的数据,以及由国家航空航天中心的博士生赵辉开发的微分拓扑方法,肖和他的同事报告了第一个孤立磁零点结构的现场证据。结果表明,它具有与局域离子惯性长度尺度相同的正螺旋结构,表明霍尔效应在三维重连动力学中可能起重要作用。

在中科院科学家的提议下,这两颗DSP卫星与四颗Cluster卫星联合实施了前所未有的空间六点同步观测网络。它还从地球空间环境和地磁场的三维特征等方面为空间探索提供了最新的方法。磁重联是DSP-Cluster任务的主要问题之一。

这一发现受到了世界科技界的赞扬。美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的著名天体物理学家约翰·m·芬恩说:“这对我们了解天体物理学和空间等离子体的活动是非常重要的,将有助于解决一些长期以来关于磁重联的谜题。”在同一期《自然物理学》的一篇文章中。

欧洲航天局(ESA)网站上的一篇文章称,这一科学突破是一次真正的实验“力作”。第一次,磁重联过程的核心被揭示。所导出的性质是理解磁零周围三维重联动力学的基础。这个结果是群集任务的一个主要成就,”欧空局的DSP-Cluster项目科学家Philippe Escoubet说。

http://english.cas.ac.cn

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