我國科研人員首次在實驗室實現激光驅動湍流磁重聯物理過程，證實了湍流過程在耀斑快速觸發中的重要性，為理解太陽耀斑高能粒子起源和加速過程提供重要依據。相關論文17日刊發在國際學術期刊《自然物理學》上。
太陽耀斑是一種劇烈的太陽活動現象，一次典型的耀斑爆發相當于數十億枚氫彈爆炸。耀斑可產生多波段輻射，劇烈的耀斑會嚴重影響日地空間環境，乃至影響人類生活，因此認識和了解太陽耀斑意義重大。
論文通訊作者、北京師范大學天文系教授仲佳勇介紹，目前的理論認為磁重聯導致了耀斑觸發。磁重聯是等離子體中方向相反的磁力線因互相靠近而發生的重新聯結的過程，重聯會將磁能快速轉化為等離子體熱能和動能。在天體物理中，磁重聯模型還被廣泛應用于恒星形成、太陽風與地球磁層的耦合、吸積盤物理以及伽瑪暴研究。
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激光驅動湍流磁重聯物理過程。實驗通過時空標度變換發現實驗室湍流與太陽耀斑小尺度湍流結構一致，并且在電流片出流方向的電子能譜呈現非熱冪律譜等特征，為理解太陽耀斑高能粒子起源和加速過程提供重要依據。
“利用國家實驗室提供的高能量激光系統，科學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，而且可以為發現未知的新物理過程提供途徑。
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