美国宇航局航天器观察动作的磁重新连接

通过组合来自美国宇航局的太阳能动力学天文台和Reuven Ramaty高能量太阳能光谱成像仪的数据，科学家能够在行动中创建磁重新连接的综合观点。

2011年8月17日，太阳发出了太阳耀斑并将科学家们对移动磁场的复杂配置进行了最全面的观点 - 一种称为磁重新连接的过程 - 这是一种动力。图像

两个美国宇航局宇宙飞船在阳光下的所有爆炸的核心中提供了最综合的电影：磁重联。磁场线在一起时，磁性重新连接发生，分开，然后交换合作伙伴，捕捉到新位置并释放磁能的颠簸。这个过程在于太阳的巨型爆炸的核心，例如太阳耀斑和冠状质量喷射，这可以在太阳系上漂浮辐射和颗粒。

科学家们希望更好地了解这个过程，以便他们可以提供这种天气的预警，这可能影响地球附近的卫星并干扰无线电通信。为什么难以研究的一个原因是磁性重构不能直接见证，因为磁场是不可见的。相反，科学家们使用计算机建模的组合和磁性重构事件周围的观测的吐差，以试图了解正在发生的事情。

“社区仍在努力了解磁性重构如何导致耀斑，”奥地利格拉茨大学太阳能科学家杨苏说。“我们有这么多的证据，但图片尚未完成。”

现在苏增加了一块新的视觉证据。当通过NASA SDO的观察观察时，太阳能动力学天文台短，SU看到一些特别难以从数据中拉出的东西：磁性重新连接的直接图像在阳光下发生。苏及其同事们报道了2013年7月14日在自然物理中的结果。虽然以前已经看到了一些诱人的重新连接图像，但本文显示了第一组全面数据，可用于限制和改善太阳地区这一基本过程的模型。

磁场线本身确实是不可见的，但它们自然地强制带电粒子 - 据称等离子体的材料，这使得阳光下降 - 沿着它们的长度。空间望远镜可以看到材料出现在亮点循环和通过太阳气氛弧线的弧形，因此地图出磁场线的存在。看着一系列图像，苏看到两条捆绑的场线彼此移动，简要满足，形成似乎是“X”，然后用一组线和其伴随粒子跳进空间和一个集合回到太阳上。

“它通常可以难以从这些图像中讲述三个维度的真正发生的事情，因为图片本身是二维的，”NASA戈达德太空飞行中心的太阳能科学家戈登霍尔曼说，马里兰州格林贝尔州格林贝尔州的太阳科学家也是一个作者在论文。“但如果你看起来足够长并比较来自其他乐器的数据，你可以为正在发生的事情做出一个好的情况。”

来自两个美国宇航局航天器的数据重叠确认了阳光下的磁性重新连接，这是一个在天气核心的磁场的过程。来自SDO的Teal图像显示了太阳气氛中的磁场线的形状。Rhesies数据处于橙色。图像

确认他们看到科学家转向第二款NASA宇宙飞船，Reuven Ramaty高能量太阳能光谱成像仪，称为Rhessi。Rhesei收集谱图，一种可以在太阳上的任何给定的事件中显示出异常热材料的数据。Rhessi显示出在重新连接点上方和下方的太阳能材料的热口袋，这是这种事件的建立签名。通过组合SDO和Rhesi数据，科学家们能够描述他们所看到的过程，在很大程度上证实了以前的模型和理论，同时揭示了该过程的新三维方面。

在太阳的表面下方，带电材料，等离子体流动。磁环从该流动中出现，并设立了躺在负面磁极的正磁极区域。循环从太阳弧向另一个极性弧。由于太阳的材料继续流动地下流动，正极和负极杆彼此滑移 - 与地球上的构造板不同，彼此滑倒 - 虽然在太阳时，材料是一种热的气体，而不是坚硬的岩石。这导致上面的弧线成长，扭曲侧向并变得更不稳定。这种滑动或剪切的行为将更多的能量放入系统中，盘绕和等待弹簧，就像在让它松动之前扭转橡皮筋。最终弧形磁场线向内，触摸和重新连接，同时发出明亮的闪光作为能量释放，将辐射和精力充沛的颗粒输出到空间中。

当太阳上的磁场线汇集时，它们可以重新调整到新配置中。该过程称为磁重新连接，可以产生巨大的能量，在阳光气氛中发出巨大的爆炸。图像

在SDO电影中，光照亮了循环的拱道，因为沿着它们的长度的重新连接过程级联。明亮的回路从每侧倾斜到重新连接区域。随着磁场线重新计算，新环落向下喷射，而等离子体的绳索向上分离并向上浪涌。在某些情况下，绳索实现了逃避速度并成为冠状大气的射入，将数十亿吨的物质送到太空中。

“这是我们第一次看到这个过程的整个详细结构，因为来自SDO的高质量数据，”苏说。“它支持重新连接的整个情况，具有视觉证据。”

苏说，通过这些图像，它们可以估计磁场重新连接的磁场的速度，以及如何进入过程以及多少出来。这些信息可以插入磁性重新连接模型，以帮助改进该过程的理论。

科学家不仅仅是因为它在阳光下所做的事情，而且因为它是一个普遍的过程，而且是在地球上发生的普遍过程，它在其磁性环境中，磁性影片以及到处都是恒星。因为在阳光下看到这个过程很难，并且在实验室中重新创造和学习也是一个艰难的过程，研究人员计划仔细看看空间中的磁重新连接。为了研究磁性重新连接，更详细的NASA将在2014年底推出磁体多尺度（MMS）任务。MMS由四个航天器制成，该航天器将通过磁性重新连接事件来通过，在那里它们发生在地球磁层中。通过带来多个航天器 - SDO，Rhesi，MMS等 - 要承担问题，科学家们将能够更好地了解我们在地球上经历的空间天气的开始。

这些结果是在欧洲委员会和美国宇航局的联合研究项目下获得的，欧洲高能量太阳能物理数据短暂。

出版物：杨苏，等人，“太阳耀斑的成像冠状磁场重新连接”，“自然物理（2013）; DOI：10.1038 / nphys2675

图片：NASA / SDO / Rhesies / Goddard;纳萨戈德德