“磁场重联”理论基础研究领域取得重要突破

磁场重联是空间物理中的经典问题,它是太空等离子体中普遍存在的基本物理过程。太阳耀斑的爆发、日冕物质抛射的形成、太阳风-行星磁层在边界层的相互作用、行星磁尾蓄积能量的爆发等等,都是磁场重联的不同表现形式。磁重联触发通常在很小的重联区,但对宏观系统有全球尺度的影响。重联区的物理机制紧密关系着磁场重联的本质问题,2015年美国航空航天局(NASA)发射的大型科学卫星 MMS星簇, 首要科学目标就是磁场重联区里的物理机制。 空间天气学国家重点实验室(中国科学院国家空间科学中心)的戴磊和王赤等科研人员最近在磁场重联区的基础理论研究上取得突破,用自主提出的理论解释了NASA-MMS卫星在重联区的最新精细观测,研究发现,MMS的高精度测量验证了两个重要预言:1)霍尔电场大小由离子热压梯度决定;2)霍尔电场和霍尔磁场大小的比值落在几个阿尔芬速度的量级。这一理论解释了磁场重联区的霍尔效应,阐明了磁场重联区一系列其他观测事实,包括场向电流......阅读全文

云南天文台揭示磁重联产生物理机制-太阳“磁场舞蹈”之谜得破解

  记者3日从中国科学院云南天文台获悉,该台太阳爆发现象和日冕物质抛射(CME)研究团组首次通过辐射磁流体力学模拟研究,揭示了太阳大气中振荡磁重联现象的物理机制,为解释太阳耀斑等活动的周期性变化提供了全新理论模型,对理解太阳活动规律、助力空间天气预报具有重要意义。相关成果发表于《天体物理杂志》。  

快速磁重联数值模拟研究获进展

近期,中国科学院云南天文台研究员林隽团队通过二维(2D)与二维半(2.5D)磁流体力学数值模拟,深入研究了快速膨胀等离子体驱动下的磁重联过程,揭示了其精细结构和物理机制。研究人员重点考察了通量堆积型、Sonnerup型以及混合型三种重联模式,这些模式源于重联入流区域气体压强和磁场强度差异。模拟结果显

太阳低层大气多温小尺度热爆发形成机制揭示

记者24日从中国科学院云南天文台获悉,该台研究人员近期揭示了太阳低层大气多温小尺度热爆发的形成机制。国际期刊《天文学和天体物理学》发表了相关研究成果。埃勒曼炸弹和紫外暴,是普遍存在于太阳低层大气中的两种小尺度磁重联活动,也是目前能够被观测到的最小太阳爆发活动。二者尺寸和寿命相当,但形成过程中,等离子

中科院在利用射电手段探测磁重联过程方面获进展

近期,中国科学院云南天文台射电天文与VLBI研究团组高冠男副研究员等人,对云南天文台太阳分米波射电频谱仪所观测到的罕见的U型爆发群以及其中丰富的射电精细结构进行了详细研究,发现U型射电暴的产生率在某种程度上代表了磁重联率。这是首次利用射电手段对磁重联率的变化过程进行探测。此外,她们还对耀斑环顶的密度

科研人员在实验室实现激光驱动湍流磁重联

科技日报北京1月17日电 (记者张盖伦)记者从北京师范大学了解到,我国科研人员依托上海高功率激光物理国家实验室“神光Ⅱ”装置,首次在实验室实现激光驱动湍流磁重联物理过程,并通过标度变换用于解释太阳耀斑爆发现象,实验证实湍流过程对耀斑快速触发以及加速高能带电粒子的重要性。相关论文于北京时间1月17日刊

云南天文台发现太阳喷流中的振荡磁爆破重联

  近期,中国科学院云南天文台太阳物理研究组副研究员洪俊超及其合作者,在太阳喷流的触发机制方面获得新进展,首次发现一例喷流是由振荡磁爆破重联触发。该研究结果发表在国际天文学杂志《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal)上。  磁重联,直观上描述为相反方向磁力线相互靠近断

湍动磁重联电流片中带电粒子的加速研究获进展

近日,天文学国际期刊《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal)发表了云南天文台“太阳活动和CME理论研究团组”的最新研究成果,该研究由李燕及组内其他合作者共同完成。他们详细研究了带电粒子在湍动磁重联电流片中的加速过程,给出了粒子加速的一些新结果。 太阳耀斑是太阳大气

科研人员在实验室实现激光驱动湍流磁重联

  记者从北京师范大学了解到,我国科研人员依托上海高功率激光物理国家实验室“神光Ⅱ”装置,首次在实验室实现激光驱动湍流磁重联物理过程,并通过标度变换用于解释太阳耀斑爆发现象,实验证实湍流过程对耀斑快速触发以及加速高能带电粒子的重要性。相关论文于北京时间1月17日刊发在《自然物理》期刊上。  太阳耀斑

研究发现辐射主导磁重联中的自旋凝聚等离子体

磁重联是等离子体中磁能快速释放和粒子加热加速的关键过程,广泛存在于太阳耀斑、地球磁尾、黑洞喷流、伽马暴乃至聚变装置等多种等离子体环境中。当磁场强度达到极端水平时,电子在重联过程中将进入辐射主导区域,此时辐射阻尼、光子辐射及粒子自旋动力学等因素成为重要机制。然而,在这类极端磁重联环境中,等离子体将如何

我国科研人员发现地球磁层对流新模式

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516867.shtm记者29日从中国科学院国家空间科学中心获悉,通过研究太阳风对地球磁层的影响,该中心王赤院士团队揭示了地球磁层对流新模式,即向日面磁重联和背日面磁重联可以独立驱动磁层大尺度对流。相关研究

我国科研人员发现地球磁层对流新模式

记者29日从中国科学院国家空间科学中心获悉,通过研究太阳风对地球磁层的影响,该中心王赤院士团队揭示了地球磁层对流新模式,即向日面磁重联和背日面磁重联可以独立驱动磁层大尺度对流。相关研究成果在线发表于《自然·通讯》杂志。太阳是个脾气暴躁的大火球,总是向宇宙中乱“扔”东西,这些东西被称为太阳风,由电子和

月球磁场古已有之

  现有月球磁场存在时间可能比人们预想的要长至少10亿年。  科学家分析了1971年阿波罗15号宇航员带回地球的一块月球岩石,结果显示,在十多亿年前,月球就被磁场包围。当时,炙热的磁石位于一个磁场地表,它们的电子与这片区域相结合。随着岩石冷却,磁场就被保留在这里的石头中。  美国罗格斯大学的Soni

磁场测量仪简介

  磁场测量仪是一种用于动力与电气工程领域的计量仪器,于2016年12月2日启用。  技术指标  1、磁场探头量程3T-10T;2、探头采样范围:径向400mm、轴向400mm内; 3、适用磁体长度:1-6m;4、适用磁体口径:600-900mm。  主要功能  1、中心磁场测绘;2、自动寻找、定位

磁场为什么这样强

  “武汉国家脉冲强磁场科学中心已跻身国际领先的脉冲强磁场设施”——前不久,由美国、德国、法国、日本、荷兰的国家强磁场实验室主任以及强磁场领域方向的21位权威专家组成的评估专家组,对武汉国家脉冲强磁场科学中心(以下简称“强磁场中心”)完成国际评估,并做出了上述结论。  “国际领先”,意味着从跟跑向领

太阳磁场起源有新解

科技日报北京5月24日电 (记者张佳欣)据22日《自然》杂志报道,由美国西北大学牵头的国际研究团队揭开了一个长达400多年的太阳之谜:太阳磁场起源于何处?这一问题自伽利略时代以来一直困扰着科学家。新研究发现,磁场是在太阳表面下约3.2万千米处产生的。这一发现颠覆了几十年来流行的观点,即太阳磁场源于表

中国科学家首次在实验室实现激光驱动湍流磁重联

湍流磁重联可能触发太阳耀斑的假想图。(仲佳勇供图)   我国科研人员依托上海高功率激光物理国家实验室“神光Ⅱ”装置,首次在实验室实现激光驱动湍流磁重联物理过程,并通过标度变换用于解释太阳耀斑爆发现象,实验证实湍流过程对耀斑快速触发以及高能带电粒子加速的重要性。相关成果论文于1月17日刊

实验室中成功模拟太阳耀斑中环顶X射线源和重联喷流

  中国科学院物理研究所和国家天文台实验室研究团队继去年在强激光实验室模拟黑洞辐射产生的光电离光谱取得重要成果之后[Nature Physics 5, 821 (2009)],今年又在实验室中成功模拟了太阳耀斑著名观测现象——环顶X射线源和重联喷流。值得一提的是,这项重要突破完全基于

国家天文台利用SDO数据在冕洞边界上发现磁重联证据

SDO观测到的冕洞边界上磁重联的证据——日冕喷流  太阳动力学天文台(Solar Dynamics Observatory,SDO)是美国宇航局(NASA)“与恒星共存”计划的第一个探测任务,是未来十年太阳物理研究的基础观测仪器。SDO对太阳大气进行全天候的成像观测,具有全日面、多波

64特斯拉脉冲平顶磁场实验-刷新磁场强度新世界纪录

  华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心成功实现64特斯拉脉冲平顶磁场强度,创造了脉冲平顶磁场强度新的世界纪录。据悉,此次64特斯拉脉冲平顶磁场实验,磁体重量、电源能量不到国际同类型磁场系统的1/10,磁场强度更是一举超过此前美国国家强磁场实验室创造的60特斯拉。  “此次实现的64特斯拉平顶磁场是我

中科院云南天文台在太阳暗条研究方面获进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/2/494561.shtm 中国科学院云南天文台抚仙湖太阳观测和研究基地与云南师范大学相关人员通过合作,发现太阳上小尺度振荡磁重联可以促使一个中间暗条的形成。相关研究成果于近期发表在国际天文学期刊《天文物理

巨大黑洞周围磁场首次测定

  日本理化学研究所与国立天文台等机构的联合研究小组观测到巨大黑洞周围存在高温等离子冕电波放射现象,并首次成功测定了黑洞冕磁场的强度。  星系中心的巨大黑洞周围,存在与日冕类似的黑洞冕。由于日冕会被磁场加热,因此一般认为黑洞冕加热源也是磁场。但迄今为止,尚未观测到黑洞周围的磁场。此次联合研究小组通过

脉冲磁场测量仪原理

  脉冲磁场测量仪的原理是用一个高能电容器或电容器组向中空的磁化线圈脉冲放电,用以获得10T甚至100T的瞬间强磁场,记录此磁场及材料的磁极化强度变化,即可得到该材料的饱和磁滞回线。  脉冲磁场测量仪的基本原理如下图1所示,它由脉冲磁场发生装置、磁极化强度(J)和磁场强度(H)的感应线圈以及数据处理

中外科学家在太阳耀斑磁重联研究中取得重要进展

  记者10日从中国科学院云南天文台获悉,中国科学院云南天文台抚仙湖太阳观测与研究基地在磁重联的精细物理过程研究方面取得重要进展,研究人员首次在太阳耀斑中发现具有扭缠结构磁岛形成的快速磁重联。相关研究成果于近日发表在国际权威期刊《自然·通讯》上。  该成果由中国科学院云南天文台、哈尔滨工业大学(深圳

合肥研究院成功研制美磁重联空间物理装置核心部件

  由中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所承担的中美合作项目“FLARE磁重联空间物理装置高磁通耦合场线圈系统(FLUX CORE)研制”已于5月上旬通过验收,5月17日,该装置已从上海正式启运交付美方。  根据项目协议,等离子体所需为FLARE项目研制出两套高磁通耦合场线圈系统(FLUX

日冕准周期波波列物理激发机制揭示

记者19日从中国科学院云南天文台获悉,该台科研人员首次观测到传播的大尺度日冕准周期快磁声波波列现象,并揭示了其物理激发机制。研究成果发表在国际期刊《天文与天体物理学》上。 太阳大气中存在着不同模式的磁流体力学波。日冕准周期快磁声波是与耀斑紧密相关的一类特殊波动现象。开展日冕准周期快磁声波相关研究

中科院云南天文台在太阳暗条重构研究方面获进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/495300.shtm 中国科学院云南天文台抚仙湖太阳观测和研究基地的研究人员,清晰地观测到一个太阳暗条被新浮现磁系统分裂并由磁重联导致暗条重新合并。相关研究成果于近期发表在国际天文学杂志《天体物理学报

新研究阐释黑洞喷流刺破宇宙苍穹的奥秘

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519594.shtm3月23日,由中国科学院上海天文台研究员、现复旦大学物理系天文与天体物理中心教授袁峰带领的国际团队,以M87星系中心超大质量黑洞的喷流为研究对象,对目前主要的两种黑洞喷流模型的正确性进

湍流模拟揭秘等离子体中能量流动

美国能源部普林斯顿等离子体物理实验室研究人员发现了一种太阳日冕加热过程,它有助解释为什么围绕太阳的大气层——日冕会比太阳表面热得多。这一发现或会提高解决一系列天体物理难题的能力,例如恒星形成、宇宙中大规模磁场的起源,以及预测可能扰乱手机服务和地球电网停电的空间天气事件的能力。最新一期《科学进展》杂志

上海光机所超强超短激光驱动强磁场研究取得进展

  中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室近期在超强超短激光驱动的等离子体韦伯不稳定性及强磁场产生研究中取得新进展。研究人员利用一束飞秒预脉冲激光产生膨胀的高温稠密等离子体半球,然后再利用一束飞秒强激光驱动强流电子束诱导等离子体韦伯不稳定性的增长,实验获得了强度高达千特斯拉(kT

地质地球所揭示土星磁层内系统性小尺度磁重联过程

  地球磁层主要受到来自太阳的粒子及磁场的影响,太阳风驱动的磁重联过程使得地球磁层内的物质与能量不断循环并释放进入行星际空间。类似的过程也存在于土星磁层,但与地球显著不同的是,土星的天然卫星土卫二会向土星磁层内源源不断地释放水冰等物质,并最终电离形成O+及HO+等重离子,重离子随土星磁层快速旋转,被