磁場重聯(lián)是磁能轉(zhuǎn)換為等離子體能量（動量和熱量）的重要物理過程之一，是當(dāng)前我國乃至世界的前沿?zé)狳c(diǎn)課題之一，同時也是空間物理和空間等離子體物理研究中最具有挑戰(zhàn)性的問題之一。磁場重聯(lián)對解密太陽耀斑爆發(fā)、磁層亞暴等災(zāi)害性空間天氣事件的物理機(jī)制和太陽風(fēng)能量向磁層的輸入過程具有重要意義。此外，近磁尾重聯(lián)與磁層亞暴的動力學(xué)過程緊密相關(guān)，將對揭示亞暴和磁層空間爆的動力學(xué)過程、及磁層空間天氣預(yù)報產(chǎn)生重要科學(xué)意義和應(yīng)用價值。

日前，中科院國家空間科學(xué)中心空間天氣學(xué)國家重點(diǎn)室磁層組魏新華等通過Cluster等多衛(wèi)星磁場重聯(lián)及低頻電磁波活動觀測研究，結(jié)合空間等離子體理論分析，對磁場重聯(lián)過程中及磁尾近地等離子體片中的撕裂模不穩(wěn)定性和哨聲不穩(wěn)定性激發(fā)等問題展開深入研究。

研究結(jié)果表明，磁場重聯(lián)前的電流片中存在強(qiáng)烈的哨聲波活動及其它低頻電磁波活動，磁場重聯(lián)過程中同樣觀測到很強(qiáng)的波活動。哨聲波和正的電子溫度各向異性能夠發(fā)生共振，使得電子被加速或者波活動被激發(fā)。觀測發(fā)現(xiàn)在重聯(lián)前的電流片中存在著正的電子的溫度各向異性（如圖一、二），同時還觀測到了強(qiáng)烈的哨聲波活動（如圖三）。通過哨聲模不穩(wěn)定性理論結(jié)合觀測數(shù)據(jù)的研究發(fā)現(xiàn)，哨聲模不穩(wěn)定性能在重聯(lián)前的電流片中增長起來。該項(xiàng)研究成果發(fā)表在COSPAR學(xué)術(shù)期刊Advances in Space Research (ASR)，將為科學(xué)家進(jìn)一步解密磁場重聯(lián)的觸發(fā)或產(chǎn)生機(jī)制起到積極借鑒作用。 

圖一、二：觀測發(fā)現(xiàn)在重聯(lián)前的電流片中存在著正的電子的溫度各向異性

 圖三：強(qiáng)烈的哨聲波活動