一組研究人員使用 3D 粒子模擬來模擬離子和電子在稱為磁重聯(lián)的物理過程中的加速。研究結(jié)果有助于理解和預測磁重聯(lián)過程中釋放的高能粒子，這有助于保護太空資產(chǎn)和推進太空探索。

“有史以來第一次，我們可以使用來自基本物理原理的 3D 模擬來模擬空間磁爆炸中高能離子和電子的產(chǎn)生，”論文作者、核與粒子物理、天體物理學和宇宙學組的張奇樂說在洛斯阿拉莫斯國家實驗室。

該研究發(fā)表在《物理評論快報》上。

磁重聯(lián)會導致磁爆炸，從而導致地球附近的太陽耀斑和地磁風暴等事件；這些爆炸產(chǎn)生對航天器和人類有害的高能粒子輻射。研究小組發(fā)現(xiàn)了控制由等離子體的 3D 扭結(jié)運動（帶電粒子的集合）和磁場實現(xiàn)的粒子加速的潛在機制。

他們還揭示了控制高能粒子能量分布關(guān)鍵特性的過程。該團隊的預測分布與太陽耀斑和地球磁場的觀測結(jié)果一致。