By 最后呼叫土卫六
短短几分钟内，太阳上的一次耀斑可以释放出足够供整个世界运转20，000年的能量。一种称为磁重联的爆炸过程触发了这些太阳耀斑，科学家们在过去的半个世纪里一直试图了解这个过程是如何发生的。
太阳耀斑
这不仅仅是一种科学上的好奇心：对磁场重联的更全面理解可以让人们深入了解核聚变，并更好地预测来自太阳的粒子风暴，这些风暴可能会影响地球轨道技术。
1989年8月16日太阳耀斑影响微芯片
现在，美国国家航空航天局（ NASA ）磁层多尺度任务（ Magnetospheric Multiscale, MMS ）的科学家认为他们已经明白了其中的奥秘。科学家们已经研究出一种理论，解释了最具爆炸性的磁性重联类型（称为快速重联）是如何发生的，以及为什么它以恒定的速度发生。
“我们终于明白是什么让这种类型的磁重联如此之快，”新研究的主要作者刘毅心说，他是新罕布什尔州达特茅斯学院的物理学教授，也是 MMS 理论和建模团队的副主任。“我们现在有一个理论来充分解释它。”
磁重联是等离子体（有时称为物质的第四状态）中发生的一个过程，当气体被激发到足以分解其原子时，就会形成等离子体，留下带负电的电子和带正电的离子杂乱无章地并排存在着。这种高能的流体状材料对磁场非常敏感。
等离子体
从太阳耀斑到近地空间，再到黑洞，整个宇宙中的等离子体都会经历磁重联，从而迅速将磁能转化为热能和加速度。虽然磁重联有好几种类型，但有一种特别令人费解的变体被称为快速重联，它以可预测的速度发生。
这项新研究发表在《自然通讯物理学杂志》上的一篇论文中，解释了重联在无碰撞等离子体中发生的速度为何怎么这么快：一种等离子体，其粒子扩散得足够大，单个粒子不会相互碰撞。在太空中发生重新连接的地方，大多数等离子体都处于这种无碰撞状态，包括太阳耀斑中的等离子体和地球周围的空间。
新理论显示了霍尔效应如何以及为什么会加速快速重联，霍尔效应描述了磁场和电流之间的相互作用。霍尔效应是一种常见的磁性现象，用于日常技术，如车轮速度传感器和 3D 打印机等。
霍尔效应基础模型
在快速磁重联过程中，等离子体中的带电粒子（即离子和电子）作为一个整体停止移动。当离子和电子开始分开移动时，它们会产生霍尔效应，从而产生不稳定的能量真空，在那里发生重新连接。来自能量真空周围磁场的压力导致真空内爆，从而以可预测的速度迅速释放大量能量。
中国紫金山天文台观测到的耀斑磁重联重要证据
新理论将在未来几年与 MMS （ Magnetospheric Multiscale ）一起进行测试， MMS 使用四艘航天器以棱锥体形式绕地球飞行，研究无碰撞等离子体中的磁重联。与地球上相比，MMS 在这个独特的太空实验室中可以以更高的分辨率研究磁重联。
参考文献：
磁能转化，很有开发潜力的感觉。本身地球也有磁场，或许加以利用。