神奇磁零点

李希正

以前，科学家只是从理论上推测，在太阳风暴、核反应中，“应该存在”一个非常重要而奇特的“点”——磁零点。

磁零点是什么？它就像地球上的台风眼——别看台风呼啸横扫数百公里，小小的台风眼里却风平浪静。我国天文学家发现，来自太阳的电磁风暴同样也有台风眼——尽管“太阳风暴”袭击地球磁场时，甚至可以引起无线通讯中断，但在台风眼之中，却有个磁场为零的地方。

多年来，为寻找磁零点，欧洲宇航局启动了“星簇”计划，连续发射了四颗卫星，中国也实施了“双星”计划。日前，卫星在离地球约12.6万公里的太空中，观测到一次“太阳风暴”侵袭下的地球磁场。

根据观测数据，国家天文台肖池阶副研究员、大连理工大学王晓钢教授、北京大学濮祖荫教授等为主的研究小组，首次发现了自然界中存在的磁零点。在神奇的磁零点上，发生着太空中十分常见的物理过程——磁重联。在太阳风暴的“劲吹”下，“背风”处的地球磁场从原先的圆球形，被“吹”得好像飘扬的长发，长发般的磁力线在太阳风的“逼迫”下，不断逼近磁零点。

当两条磁极方向相反的磁力线与磁零点无限接近的那一瞬间，两条磁力线开始“重新联结”，同时从中断开，并连接成两条新的磁力线——一条带着太阳风暴的等离子体飞向浩渺的太空，另一条则如同拉满的橡皮筋，缩向地球。它所携带的高能粒子“撞”进地球南北两极的大气层，形成美丽的极光。

据国家天文台汪景琇研究员介绍，以前人们只是在理论上推测磁零点的存在，但这次他们利用该台赵辉博士发展的微分拓扑学方法，通过实际观测数据分析，发现了磁重联的中心区域存在磁零点，并计算出磁零点周围的磁力线存在螺旋结构。

由于磁重联存在于太阳耀斑、磁约束核聚变等重要物理过程中，是能量转换和加速带电粒子的基本机制之一，因此，这一发现有助于彻底解决磁重联理论中一些长期悬而未决的难题。