单 洁 叶 景 蔡强伟 林 隽

(1 中国科学院云南天文台昆明650011)(2 中国科学院大学北京100049)(3 洛阳师范学院空间物理研究所洛阳471934)(4 中国科学院天文大科学研究中心北京100012)

1 引言

磁重联是发生在磁化等离子体中的基本物理过程, 它广泛存在于实验室等离子体、地磁层、行星际空间和太阳活动等天体物理过程中. 磁重联是通过快速的磁场耗散, 将磁能转化为其他形式的能量(如等离子体的动能和热能以及高能带电粒子的动能), 并加热和加速等离子体, 同时引起等离子体中磁场拓扑结构发生变化的过程. 在太阳大气中,磁重联过程伴随一系列的太阳活动现象, 如日冕加热、太阳爆发和太阳风等[1−4]. 在地球磁尾中, 磁重联引起大尺度磁场位形改变, 引起剧烈的等离子体动力学过程, 造成磁暴和磁层亚暴[5]. 在超大质量黑洞与吸积盘系统中, 盘冕磁结构的爆发和随后的磁重联导致间歇性喷流与相应的吸积盘耀斑[6]; 而在恒星级黑洞和吸积盘系统中发生的前后相随的间歇性喷流会因为碰撞而发生磁重联, 这非常有可能是产生伽马暴的一种机制[7−8].在自转较慢, 而磁场超强(可达到1015Gs)的磁中子星(磁星)上, 有可能在磁星表面附近一些局部区域形成日珥那样的复杂磁场结构, 这些磁场结构失去平衡之后就会产生比太阳爆发要剧烈十几个量级的巨型罕见耀发(能量可超过1047erg). 在磁星表面的复杂结构的形成过程以及这些复杂结构失去平衡并产生巨……