磁場可以轉化為能量？NASA最新研究成果，磁重聯現象成為焦點話題

2023-03-31 08:20:15

然而，近年來，科學家們發現了一種更神秘的現象，這種現象允許磁場「湮滅」成其他形式的能量。這種神秘的現象就是磁重聯現象那麼，磁場是如何「湮滅」的呢？磁重聯到底是什麼？

耀斑是一種太陽活動，指太陽表面局部區域突然釋放大量能量在這個過程中，大量的電磁輻射，伴隨著各種微觀粒子，被發射到太空中並產生深遠的影響，這將對人類的電子設備造成巨大的衝擊甚至破壞。

為了保護仍在太空中的太空人，地面人員命令他們躲在國際空間站的特殊輻射保護區。然而，仍然暴露在太空中的衛星是不幸的。即使採取了臨時關閉措施，許多衛星仍註定要永久毀滅。有了地磁場的保護，

對地球上的人來說是相對安全的。然而，瑞士南部的電力系統仍然存在這一問題，50，000戶家庭被切斷

是導致這一結果的磁重聯現象

所謂的磁重聯現象是什麼

，其實看名字就明白了，是磁場，還是磁力線斷裂，然後重新連接的過程

這個過程聽起來很奇怪——這個領域還會被打破嗎？是的，這很奇怪

據中國科學院科學家介紹，磁重聯過程可以改變磁場的拓撲結構，釋放磁場能量，使等離子體能量急劇上升，產生高速粒子射流，從而使行星磁層不穩定，引發磁層亞暴和磁暴，導致極光爆發等現象。

過程主要發生在磁氣圈的頂部磁氣圈的頂部在哪裡？這是行星磁層和太陽風的結合點，這裡被稱為磁層頂。換句話說，任何有磁場的行星都有磁層頂區域，磁重聯就會發生。例如，下圖顯示了卡西尼號探測器在開始時捕捉到的土星磁場重聯。

磁場重聯和太陽活動

之間的關係，當然，磁場重聯不僅在磁層頂是可能的目前，科學家認為磁場重聯也將發生在太陽內部。由於磁場和等離子體在重聯區的解耦效應，磁場重聯將表現出反平行磁力線先相互「斷開」然後「重新連接」的現象磁力線的斷開過程也可以看作磁力線之間的湮滅，所以磁重聯也稱為磁湮滅。

重新連接後，剩餘磁場能量將轉換成其他形式的能量(如動能、熱能等)。)並被釋放這些能量突破了太陽的大氣層，形成了各種各樣的太陽活動，如日冕和耀斑

當這些太陽活動輻射的粒子以接近光速的速度到達地球磁氣圈的頂部時，它們將形成地球的磁重聯。事實上，磁重聯的過程也可以簡單地理解。例如，美國宇航局製作的動態地圖:地球上

，我們如何移動可能更多地取決於重力。在地球上空，這些微觀帶電粒子的運動是由磁場重聯現象決定的。

磁層頂部的磁重聯現象不僅導致不好的結果科學家認為地球上最美麗的景觀極光也可能是由磁場重聯引起的。

，當我們觀看極光時，很少有人知道這是地球磁場和太陽風之間保護地表生物的鬥爭。正是與太陽風產生的磁場的重新連接阻止了太陽輻射的粒子傷害生物。極光是這場鬥爭過程中的「火花」，也是地球對生物的溫柔。

相關檢測器

由於磁重聯是一個相對較新的研究領域，世界上相關檢測器並不多最著名的是美國宇航局的磁層多尺度任務

2-015年，美國航天局在佛羅裡達州卡納維拉爾角空軍基地發射了四顆衛星。這些衛星是彩信任務的主要武器。據報導，這四顆直徑3米、高1米(天線部署在太空，長度可達60米)的小八邊形衛星攜帶相同的等離子體分析儀、高能粒子探測器、磁力儀、電場儀和抗幹擾設備，每隔4.5英裡分布一次，收集相關信息並提供給地面科學家。當

首次發射時，四顆衛星在地球上空43500英裡上空盤旋，然後通過全球定位系統導航控制調整到116300英裡，即大約187000公裡，這幾乎是地球和月球之間距離的一半。它們也是目前世界上最高的環繞地球飛行的人造衛星。

中國科學家也研究過磁重聯現象，但據我所知，沒有像美國宇航局的彩信這樣的設備與此同時，與側重於研究地球磁場的磁重聯不同，中國科學家對太陽內部的磁重聯現象做了更多的研究(根據我所知的信息)

未來研究

至少目前，磁重聯仍然是人類探索磁重聯的最重要渠道雖然許多科學家已經開始用計算機模擬，有些人已經觀察到其他天體的磁場重聯現象，但他們還沒有直接從太空中看到它。無論是相關研究人員還是選擇這個方向學習的學生，他們主要參考彩信數據。

從50多年前磁重聯概念的開始，到20世紀90年代科學家觀察它的路徑，到現在的磁重聯任務，人類越來越關注磁重聯現象。它不僅是解釋太陽活動的最佳候選者，也是地球保護人類和表面電子設備免受太陽輻射的關鍵。因此，磁重聯的研究對人類至關重要

然而，我們不得不承認，人類對磁重聯現象的理解仍然非常有限，例如磁場能量是如何轉換成其他形式的能量的，還有許多其他問題仍未解決從事這項研究的科學家還有很長的路要走。幸運的是，彩信仍處於良好的工作狀態。最初計劃壽命為2年的四顆衛星現在已經工作了3年多。但是根據美國宇航局科學家的說法，只要它們得到很好的控制，它們的能量足以支持它們20年的工作。

與此同時，隨著其他國家相繼加入這一領域的研究，人們相信磁重聯之謎遲早會得到解決。那時，不僅電磁學可以大大發展，而且人類也可以找到一種有效的方法來停止擔心太陽輻射對我們的影響。此外，由於磁場重聯也會發生在黑洞附近，所以人類可以用新的方式探索黑洞的秘密。