磁层中的爆炸事件：科学家调查地球磁尾的异常副风暴

利用美国国家航空航天局的 MMS 任务数据，SwRI 探索了地球磁尾的异常副风暴事件，以更好地了解磁重联及其对全球磁层的影响。美国西南研究院（SwRI）正在调查地球磁尾中的一个不寻常事件，磁尾是地球磁层远离太阳的延伸部分。西南研究所的科学家们正在利用美国国家航空航天局（NASA）磁层多尺度（MMS）任务提供的数据研究副风暴的性质，亚暴是磁尾中转瞬即逝的扰动，会释放能量并经常引起极光。

图中显示地球周围的磁场线在磁尾重新连接，这通常是副风暴的最初迹象之一。西南研究所内部资助的一个项目正在调查副风暴的性质，特别是2017年的一次事件，当时似乎发生了重连接，但没有引发副风暴。资料来源：美国国家航空航天局/戈达德太空飞行中心-概念图像实验室

自2015年发射以来，MMS航天器一直在勘测磁层和周围等离子体之间的边界--磁层顶，以寻找磁重联的迹象，当磁场线汇聚、断开并重新连接时，就会发生磁重联，爆炸性地将磁能转化为热能和动能。2017 年，MMS 在磁尾观测到了磁重连接的迹象，但没有观测到伴随重连接出现的副风暴的正常迹象，如强电流和磁场扰动。

四个 MMS 航天器在地球磁场轨道上的示意图。资料来源：美国国家航空航天局

SwRI 的博士后研究员 Andy Marshall 博士说："我们想看看 MMS 观测到的局部物理学如何影响整个全球磁层。通过将这一事件与更典型的副风暴进行比较，我们正努力加深对副风暴成因以及副风暴与重联之间关系的理解"。"

在这个为期一年的项目中，SwRI 将把 MMS 对影响局部磁场和粒子的再连接的现场测量结果与 NASA 戈达德空间飞行中心的社区协调建模中心利用密歇根大学的空间天气建模框架创建的全球磁层重建结果进行比较。

马歇尔说："副风暴的全球磁尾对流模式与非副风暴的磁尾再连接模式之间可能存在重大差异。我们还没有研究过全球范围内的磁场线运动，因此这次不寻常的副风暴可能是MMS偶然观测到的局部现象。如果不是这样，它可能会重塑我们对尾侧再连接与副风暴之间关系的理解。"

MMS是美国宇航局太阳地球探测器计划的第四次飞行任务。戈达德太空飞行中心建造、集成和测试了四个 MMS 航天器，并负责整个飞行任务的管理和运行。MMS 仪器套件科学小组的首席研究员在圣安东尼奥的 SwRI 工作。科学运行规划和仪器指挥由位于博尔德的科罗拉多大学大气和空间物理实验室的 MMS 科学运行中心负责。

编译来源：ScitechDaily