美国国家航空航天局（NASA）的“帕克”太阳探测器有史以来首次飞掠太阳上一个磁场爆发力断裂并重新连接的区域，直接证实了科学家们争论了70年的一个理论。

这一突破解释了太阳如何释放出巨大的能量爆发，这些能量爆发驱动着太阳耀斑，并引发威力强大的风暴，足以干扰地球上的卫星、电网和通讯。

证实了几十年前的太阳理论

由西南研究院（SwRI）领导的一个团队为长期存在的磁场重联理论提供了首个直接证据。磁场重联是一个强大的过程，可以释放储存的磁能，并引发太阳耀斑、日冕物质抛射和其他空间天气事件。这一突破得益于美国国家航空航天局（NASA）的“帕克太阳探测器”（PSP），它是唯一一艘穿越太阳上层大气的航天器。

当过热等离子体内部的磁场线断开并以不同的方式重新连接时，便会发生磁重联。这种突然的转变会释放出巨大的能量。在太阳上，这一过程会引发爆发，波及整个太阳系，并干扰地球上的技术，包括卫星、通信和电网。开发精确的模型以展示太阳上磁重联的运行机制，对于预测这些扰乱性的太阳风暴抵达地球前的情况至关重要。

从地球磁层到太阳

“从太阳到地球磁层，再到实验环境和宇宙范围，空间等离子体中的磁场重联以不同的空间和时间尺度运作，”科罗拉多州博尔德市西南研究院太阳系科学与探测部的科研科学家里特什·帕特尔博士说道，同时他也是《自然·天文学》杂志上发表的一篇新论文的主要作者。“自20世纪90年代末以来，我们已经能够通过成像和光谱学确定太阳日冕中的磁场重联。美国国家航空航天局磁层多尺度（MMS）探测任务等航天器的发射，使得地球磁层内的原位探测成为可能。然而，直到2018年美国国家航空航天局的帕克太阳探测器发射后，类似的太阳日冕研究才成为可能。”

帕克太阳探测器（PSP）前所未有的近距离接触太阳，为曾经被认为不可能实现的发现开辟了道路。在2022年9月6日的一次近距离飞越期间，探测器遇到了一次巨大的太阳爆发，并首次收集到了此类事件中等离子体和磁场活动的详细图像和数据。西南研究院（SwRI）领导的研究团队将这些观测数据与欧洲航天局的太阳轨道探测器数据相结合，证实PSP确实首次穿过了太阳大气层中的一个磁场重联区。

长期存在的模型终于得到验证

“我们研究磁重联理论已近70年，因此对不同参数的表现有了基本认识，”帕特尔（Patel）说。“此次探测所得测量数据和观测结果在一定程度上验证了数十年来存在的不确定性数值模拟模型。这些数据将为未来模型提供有力约束，并为理解帕克太阳探测器（Parker Solar Probe）在其他时间段和事件中获得的太阳测量数据提供途径。”

由西南研究院（SwRI）领导的美国国家航空航天局（NASA）磁层多尺度（MMS）任务，使研究人员得以了解在较小规模的近地环境中，磁场重联是如何发生的。2022年，帕克太阳探测器（PSP）的观测结果，为研究人员提供了连接地球规模与太阳规模磁场重联的缺失环节。接下来，西南研究院将致力于确认在帕克太阳探测器确定的发生活跃磁场重联的太阳区域，是否存在伴有湍流或磁场波动和波浪的重联机制。

解锁能量传递的秘密

“目前的工作在不同尺度上均有所发现，这使我们能够看到能量的传递方式以及粒子的加速方式，”帕特尔说。“了解太阳上的这些过程有助于更好地预测太阳活动，并加深我们对近地环境的了解。”

参考文献：《2025年8月13日发表于《自然·天文学》的“太阳日冕中与爆发相关的磁重联直接原位观测”》，作者：里特什·帕特尔、塔蒂亚娜·涅姆布罗、谢晓燕、丹尼尔·B·西顿、塞缪尔·T·巴德曼、索米亚·罗伊、叶美·J·里维拉、凯瑟琳·K·里夫斯、吉列尔莫·斯坦博格、菲利普·赫斯、马修·J·韦斯特、亚历克斯·费勒、约翰内斯·赫茨贝格、大卫·奥罗兹科·苏亚雷斯、萨米·K·索兰基、汉娜·施特雷克和格拉尔多·瓦洛里》。数字对象唯一标识符：10.1038/s41550-025-02623-6。

帕克太阳探测器（Parker Solar Probe）是美国国家航空航天局（NASA）的一项任务，旨在近距离研究太阳，并揭示太阳活动如何影响地球周围的环境。它是NASA“与星共存”项目的一部分，该项目专注于太阳-地球系统及其对日常生活和社会的影响。该项目由马里兰州NASA戈达德太空飞行中心管理，为华盛顿NASA科学任务理事会服务。探测器本身由约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室设计并建造，该实验室还负责其运行和管理。

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