涟漪在磁场重新连接的池塘里

宇宙中的大部分可见物质由带电粒子或等离子组成，这些带电粒子或等离子可能在磁场方向呈现突变的地方形成磁场重新连接(MR)。通过MR，磁场能量可以有效地转换为等离子体的动能和热能，从而导致在太阳，行星和脉冲星磁层甚至黑洞上发生许多爆炸性等离子体现象。

太阳风与地球磁层(距地球约70,000 km)之间的界面或磁层顶是我们太阳系中最容易发生行星际和地球磁场之间MR的位置之一。航天器还可以方便地到达地球的磁层顶，以便在太阳和其他天文环境中无法进行的现场观测。

磁重新连接可能会在磁层顶边界处产生裂纹，以防止导电磁层完美地屏蔽地球空间环境免受太阳风的影响。在MR的核心区域，具有不同方向的磁场相交，形成一条X线。由于无法预先确定X线的位置并且航天器只能查看结构的有限部分，因此在空间环境中识别MR签名一直是一个观察和理论难题。NASA磁层多尺度(MMS)航天器由相距15公里的四颗卫星组成，于2015年发射升空，是一项旨在研究MR多尺度物理的最新技术任务。

在太阳系中已广泛观察到具有波纹(如等离子体和磁场)的镜面波，这是在温度各向异性较大的情况下发生镜面不稳定性的产物。具体地，当垂直于磁场的温度远远超过平行温度时，等离子体可能容易产生反射镜不稳定。MMS的观测清楚地证明了这种各向异性的温度特性，这有助于发现太阳风中小规模的镜面波，这是先前航天器任务中所没有的。

最近，由国立中央大学(台湾)的林琳妮教授领导的研究小组利用了NASA MMS航天器数据以及理论模型，首次揭示了磁重联(MR)的总体几何形状。 X线在2000 km x 2000 km的空间范围内。在横穿地球磁层顶的15-30秒内，所有四个具有0.15秒超高时间分辨率的MM​​S航天器首次捕获了围绕X线的镜像波的信号。

两次MR事件分别位于距地球70,000 km和150,000 km处，并且在MR池中表现出等离子体和磁场波动的共同特征，航天器路径距离X线不到30 km。MR波和镜像波的共存支持了较早的关于MR和镜像混合不稳定性的理论预测，这可能会产生更剧烈的能量转换和等离子体加速过程。新的发现发表在Hau等人的《天体物理学杂志快报》(ApJL)的十月号中。可能揭示了在太空，太阳和天文等离子体中发生爆炸性磁重联现象的可能机制 环境。

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