科学家首次提供了难以捉摸的能量爆炸的观点

新罕布什尔大学的研究人员捕获了一个难以观察的奇异事件，涉及“磁性重新连接” - 地球周围的稀疏粒子和能量碰撞的过程，在地球的磁尾中产生快速但强大的爆炸，磁环境这个星球背后的小径。磁性重新连接对科学家来说仍然是一个谜。他们知道它存在并记录了能量爆炸可能产生的影响 - 引发极光并且可能在极大事件的情况下对电网造成严重破坏 - 但他们还没有完全理解细节。在发表在“科学”杂志上的一项研究中，科学家概述了关于这种能量转换过程如何在地球磁尾中起作用的关键细节的第一个观点。

“这是一次了不起的事件，”UNH空间科学中心的Roy Torbert和美国宇航局的Magnetospheric Multiscale任务或MMS的副首席调查员说。“我们早就知道它出现在两种类型的制度中：不对称和对称，但这是我们第一次看到对称过程。”由于磁场线扭曲和重新连接，每天在地球周围发生磁重联。它在不同的地方以不同的方式发生，具有不同的效果。高度电离气体中的粒子，称为等离子体，可以被转换并引起单次强烈爆炸，只有几分之一秒长，可以导致强大的电子流以超音速飞走。这一观点被发现作为科学家在MMS任务中的工作的一部分，有足够的分辨率来揭示它与地球周围其他重新连接机制的差异，就像在靠近太阳的地球周围的磁层顶中发现的不对称过程。

“这很重要，因为我们对这些重新连接的了解和了解越多，”托伯特说，“我们越能为极端事件做准备，这些事件可能来自地球周围或宇宙中任何地方的重新连接。”磁性重新连接也发生在太阳和整个宇宙中 - 在所有情况下强力射出粒子并驱动我们在动态空间环境中看到的大部分变化 - 因此在地球周围学习它也有助于我们理解宇宙中其他地方的重新连接宇宙飞船无法达到。我们对不同类型的磁重联的了解越多，我们就能越多地将这种爆炸看起来像其他地方一样。

对于2015年10月16日首次报道的不对称事件，以及2017年7月11日的对称事件，美国宇航局的MMS任务通过飞越地球附近的磁重联事件创造了历史。从单一火箭发射的四个MMS航天器只在事件中停留了几秒钟，但UNH研究人员帮助开发的仪器能够以前所未有的速度前所未有的速度收集数据。因此，科学家们第一次可以追踪磁场变化的方式，提供新的电场，以及各种带电粒子的速度和方向。