经过70年，太阳的爆炸性谜团终于解开

当等离子体中的磁力线断裂并以新构型重新连接时，就会发生磁重联，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，可能影响地球上的技术，这种现象被称为空间天气。精确模拟太阳磁重联可能有助于预测日冕物质抛射、太阳耀斑及其他空间天气事件，这些事件会影响卫星、通信系统甚至地球上的电网。

"重联在空间等离子体中不同的时空尺度上运行，范围从太阳到地球磁层，再到实验室环境乃至宇宙尺度，"西南研究院（SwRI）位于科罗拉多州博尔德的太阳系科学与探索部研究科学家、发表在《自然·天文学》期刊上新论文的主要作者里特什·帕特尔博士说。"自1990年代末以来，我们已能通过成像和光谱学识别太阳日冕中的重联。随着美国宇航局（NASA）磁层多尺度（MMS）任务等项目的发射，在地球磁层中进行原位探测成为可能。然而，对太阳日冕的类似研究直到2018年NASA帕克太阳探测器（PSP）发射后才得以实现。"

PSP破纪录地接近太阳为研究创造了新机遇。2022年9月6日的一次抵近观测揭示了一次巨大爆发，首次提供了详细成像和采样等离子体及磁场特性的机会。通过结合成像与原位诊断技术，并辅以欧洲空间局太阳轨道飞行器的补充观测，由SwRI领导的团队确认PSP首次飞越了太阳大气层中的一个重联区域。

"我们研究磁重联理论已近70年，因此对各类参数的行为有基本认识，"帕特尔说。"此次相遇获取的测量数据和观测结果验证了存在数十年的数值模拟模型，并在一定程度的不确定性内证实了其准确性。这些数据将为未来模型提供有力约束，并为理解PSP在其他时段和事件中的太阳测量数据开辟道路。"

由SwRI主导的NASA MMS任务让研究人员了解了较小尺度上近地环境的重联过程。2022年PSP的观测现为研究人员提供了连接地球尺度与太阳尺度重联的关键缺失环节。SwRI下一步将致力于确定在PSP识别出的太阳活跃重联区域中，是否存在伴随湍流或磁场涨落及波动的重联机制。

"持续的研究在不同尺度上带来新发现，使我们能够观察能量传递和粒子加速的过程，"帕特尔说。"理解太阳上的这些过程有助于更好地预测太阳活动，并增进我们对近地环境的认识。"

帕克太阳探测器是NASA"与恒星共存"计划的一部分，旨在探索直接影响生命和社会的日地系统特性。该计划由马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心代表华盛顿NASA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的设计、建造及当前运行，并为NASA管理此次任务。