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新華社北京1月17日電（記者 趙琬微）我國科研人員首次在實驗室實現(xiàn)激光驅(qū)動湍流磁重聯(lián)物理過程，證實了湍流過程在耀斑快速觸發(fā)中的重要性，為理解太陽耀斑高能粒子起源和加速過程提供重要依據(jù)。相關(guān)論文17日刊發(fā)在國際學(xué)術(shù)期刊《自然物理學(xué)》上。
太陽耀斑是一種劇烈的太陽活動現(xiàn)象，一次典型的耀斑爆發(fā)相當(dāng)于數(shù)十億枚氫彈爆炸。耀斑可產(chǎn)生多波段輻射，劇烈的耀斑會嚴(yán)重影響日地空間環(huán)境，乃至影響人類生活，因此認(rèn)識和了解太陽耀斑意義重大。
帶有日冕物質(zhì)拋射的太陽耀斑示意圖（受訪者供圖）
論文通訊作者、北京師范大學(xué)天文系教授仲佳勇介紹，目前的理論認(rèn)為磁重聯(lián)導(dǎo)致了耀斑觸發(fā)。磁重聯(lián)是等離子體中方向相反的磁力線因互相靠近而發(fā)生的重新聯(lián)結(jié)的過程，重聯(lián)會將磁能快速轉(zhuǎn)化為等離子體熱能和動能。在天體物理中，磁重聯(lián)模型還被廣泛應(yīng)用于恒星形成、太陽風(fēng)與地球磁層的耦合、吸積盤物理以及伽瑪暴研究。
激光驅(qū)動湍流磁重聯(lián)三維模擬圖像（受訪者供圖）
依托上海高功率激光物理國家實驗室“神光Ⅱ”裝置，我國科研人員首次在實驗室實現(xiàn)激光驅(qū)動湍流磁重聯(lián)物理過程。實驗通過時空標(biāo)度變換發(fā)現(xiàn)實驗室湍流與太陽耀斑小尺度湍流結(jié)構(gòu)一致，并且在電流片出流方向的電子能譜呈現(xiàn)非熱冪律譜等特征，為理解太陽耀斑高能粒子起源和加速過程提供重要依據(jù)。
“利用國家實驗室提供的高能量激光系統(tǒng)，科學(xué)家們能夠在實驗室中獲得極端的物理實驗條件，模擬多種高能量密度天體物理現(xiàn)象。”仲佳勇說，這種研究方法不僅可以用來驗證天文觀測的理論模型，而且可以為發(fā)現(xiàn)未知的新物理過程提供途徑。
(責(zé)編：袁勃、趙欣悅)關(guān)注公眾號：人民網(wǎng)財經(jīng)
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