初生太阳风中由磁重联激发的带电粒子

这些新成果为理解磁重联如何加热太阳大气（随后转化为太阳风），以及太阳耀斑如何将少量带电粒子加速至近相对论速度提供了全新视角。

"通过西南研究院主导的磁层多尺度任务，科学家首次直接探测到地球附近的磁重联源，观测到这一爆发性物理过程如何将储存的磁能转化为动能和热能，"西南研究院首席研究员、新论文第一作者米希尔·德赛博士表示，"如今帕克探测器直接在日球层电流片（HCS）——行星际磁场极性反转的区域——观测到磁重联如何将带电粒子激发至极高能量。"

当帕克穿越日球层电流片时，科学家发现了一个朝向太阳的重联喷流及向太阳传播的高能质子群，证实它们源自日球层电流片重联区，而非太阳上无关的过程。在重联排气核心区，帕克探测到被捕获的高能质子强度达到每粒子可用磁能的千倍以上。

"这些发现表明，日球层电流片中的磁重联是近太阳区太阳风中高能粒子的重要来源，"德赛强调，"凡存在磁场之处必然发生磁重联。但由于恒星附近的太阳磁场强得多，因而可释放的储存能量也更为巨大。"

磁重联——即磁场线在爆发性物理过程中汇聚、断裂并重新连接的现象——能使粒子能量化并产生高速流。作为空间天气的核心机制，重联引发太阳耀斑、日冕物质抛射(CMEs)等剧烈太阳活动，并驱动地球空间环境扰动。这类扰动虽能产生绚丽极光，但也可能导致电网瘫痪及卫星通信导航系统中断。

"美国气象学会报告显示，2024年5月的强太阳活动事件引发极端地磁暴，致使精确定位的GPS导航系统失灵，严重影响农民进行播种、施肥和行列式收割作业，预估潜在收益损失高达5亿美元，"德赛指出，"帕克探测器获取的新数据至关重要，特别是在当前太阳活动周期仍高度活跃的背景下。"

帕克探测器凭借其破纪录的近日距离（每年三次飞入日冕层）得以实施这些测量。其核心科学目标包括揭示太阳大气加热机制及太阳风加速原理。理解这些过程不仅有助于预测和减轻太阳耀斑与日冕物质抛射的影响，还将为实验室聚变研究提供新思路。

帕克太阳探测器由NASA"与星共生"计划资助研制，旨在探索直接影响地球生命与社会的日地系统特性。该计划由马里兰州格林贝尔特市戈达德太空飞行中心代NASA华盛顿科学任务理事会管理。约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室负责航天器设计、制造、运行及任务实施。