西南研究所 (SwRI) 领导的一项新研究证实了数十年前磁重联理论模型。磁重联是释放储存的磁能来驱动太阳耀斑、日冕物质抛射和其他太空天气现象的过程。这些数据由美国宇航局的帕克太阳探测器 (PSP) 获取，该探测器是唯一一个飞越过太阳高层大气的航天器。

磁重联是指等离子体中的磁力线断裂并以新的形态重新连接，释放出大量储存的能量。在太阳上，这种能量释放通常会导致太阳活动，进而影响地球上的技术，这种现象被称为空间天气。准确模拟太阳磁重联可能有助于预测日冕物质抛射、太阳耀斑和其他可能影响地球卫星、通信系统甚至电网的空间天气事件。

“重联在不同的空间和时间尺度上运行，在从太阳到地球磁层、从实验室环境到宇宙尺度的空间等离子体中，”科罗拉多州博尔德市西南研究院太阳系科学与探索部门的研究科学家、发表在《自然天文学》上的一篇新论文的主要作者 Ritesh Patel 博士说。

自20世纪90年代末以来，我们已经能够通过成像和光谱技术识别日冕中的重联。随着NASA磁层多尺度(MMS)任务等任务的启动，在地球磁层中进行现场探测成为可能。然而，直到2018年NASA的帕克太阳探测器发射后，类似的日冕研究才成为可能。

PSP 破纪录地接近太阳，为研究提供了新的机遇。2022 年 9 月 6 日的一次接近揭示了一次大规模喷发，首次提供了对等离子体和磁场特性进行详细成像和采样的机会。由 SwRI 领导的研究小组结合成像和现场诊断技术，并结合欧洲航天局太阳轨道器的补充观测，证实 PSP 首次飞越了太阳大气中的重联区域。

帕特尔说：“我们研究磁重联理论已有近70年，因此我们对不同参数的行为方式有一个基本的了解。此次碰撞获得的测量和观测结果验证了数十年来一直存在的数值模拟模型，这些模型存在一定的不确定性。这些数据将为未来的模型提供强有力的约束，并为理解PSP在其他时间框架和事件中进行的太阳测量提供一条途径。”

美国宇航局(NASA)由西南研究院(SwRI)领导的MMS任务，为研究人员提供了在较小尺度上近地环境中磁重联如何发生的思路。2022年的PSP观测结果如今为研究人员提供了连接地球尺度和太阳尺度磁重联的缺失信息。SwRI接下来将致力于确定在PSP确定的活跃磁重联区域，是否存在伴随磁场湍流或波动的磁重联机制。

帕特尔说：“正在进行的研究提供了不同尺度的发现，使我们能够了解能量如何转移以及粒子如何加速。了解太阳的这些过程有助于更好地预测太阳活动，并加深我们对近地环境的理解。”

更多信息： Ritesh Patel 等人，日冕中与喷发相关的磁重联的直接现场观测，《自然天文学》(2025)。期刊信息： 《自然天文学》