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本網(wǎng)訊（空間科學(xué)與技術(shù)研究院）近日，我校教育部“空間信息智能感知技術(shù)”工程研究中心的空間物理與深空探測(cè)交叉研究團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合瑞典空間物理研究所學(xué)者，在近地空間環(huán)境能量快速釋放研究中取得重要突破。相關(guān)成果以Electromagnetic viscosity supported anomalous electric field in the electron diffusion region of collisionless magnetic reconnection為題，于2025年11月26日在線(xiàn)發(fā)表于國(guó)際頂級(jí)期刊《自然?通訊》（Nature Communications），為解決空間等離子體中磁場(chǎng)重聯(lián)能量耗散機(jī)制問(wèn)題邁出了關(guān)鍵一步。空間科學(xué)與技術(shù)研究院鐘志宏特聘研究員為第一作者，物理與材料學(xué)院周猛教授為通訊作者，南昌大學(xué)為第一單位和唯一通訊作者單位。

磁場(chǎng)重聯(lián)是等離子體中磁場(chǎng)能量快速轉(zhuǎn)化為粒子能量的關(guān)鍵物理機(jī)制，與太陽(yáng)耀斑、地磁暴等爆發(fā)現(xiàn)象密切相關(guān)。電子擴(kuò)散區(qū)作為磁場(chǎng)重聯(lián)的“核心引擎”，其中能量耗散機(jī)制以及重聯(lián)電場(chǎng)的來(lái)源，是揭示磁力線(xiàn)與等離子體解耦機(jī)制的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。

針對(duì)動(dòng)理學(xué)尺度電磁湍動(dòng)在電子擴(kuò)散區(qū)的作用爭(zhēng)議，研究團(tuán)隊(duì)自主發(fā)展了平均譜方法，利用磁層多尺度衛(wèi)星的高分辨率數(shù)據(jù)，對(duì)地球磁尾多個(gè)重聯(lián)電子擴(kuò)散區(qū)開(kāi)展系統(tǒng)分析，準(zhǔn)確量化了電磁湍動(dòng)凈能量轉(zhuǎn)化率與反常電場(chǎng)強(qiáng)度。研究發(fā)現(xiàn)，電磁湍動(dòng)主要通過(guò)電磁反常粘滯效應(yīng)產(chǎn)生反常電場(chǎng)，其對(duì)重聯(lián)電場(chǎng)的貢獻(xiàn)多數(shù)低于5%，但最高可達(dá)20%；并首次明確：增長(zhǎng)的電磁湍動(dòng)會(huì)加速磁場(chǎng)重聯(lián)，衰減的湍動(dòng)則抑制磁場(chǎng)重聯(lián)發(fā)展。

衛(wèi)星在磁場(chǎng)重聯(lián)電子擴(kuò)散區(qū)觀(guān)測(cè)到由電磁湍動(dòng)導(dǎo)致的反常效應(yīng)。（a）磁場(chǎng)，（b）磁重聯(lián)面外方向總反常電場(chǎng)及各項(xiàng)貢獻(xiàn)，（c）反常拖曳力的譜圖，（d）靜電反常粘滯力的譜圖，（e）電磁反常粘滯力的譜圖。如圖所示電磁反常粘滯力占主導(dǎo)。

該研究提出了量化電磁湍動(dòng)反常效應(yīng)的新方法，揭示了產(chǎn)生反常電場(chǎng)的主導(dǎo)機(jī)制，填補(bǔ)了定量研究反常電場(chǎng)來(lái)源的空白，為后續(xù)理論與觀(guān)測(cè)研究提供了新工具和視角。研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、江西省高層次人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目資助。成果彰顯了我?？臻g科學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在基礎(chǔ)研究中的原始創(chuàng)新能力，為我國(guó)深空探測(cè)重大戰(zhàn)略和空間天氣預(yù)報(bào)預(yù)警提供重要科學(xué)支撐。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-65535-z

審校： 許航、涂金鳳、朱文芳、王葳