近日，中國科學技術大學教授陳出新提出亞暴觸發(fā)機制新觀點，該研究以亮點文章形式在線發(fā)表在Geophysical Research Letters上。

　　當?shù)厍蚋浇男行请H磁場轉為南向超過三十分鐘之后，磁層中最劇烈的空間天氣現(xiàn)象亞暴就爆發(fā)了。它表現(xiàn)為最靠近赤道的極光弧的突然增亮并向極區(qū)擴展，靠近極區(qū)的整個夜空都被照亮了。伴隨著亞暴，地面磁場發(fā)生很大變化，衛(wèi)星運行軌道附近的可能對飛行器造成傷害的高能粒子流增強。由于該過程涉及多時空尺度的變化，真相撲朔迷離，導致亞暴的觸發(fā)機制成為長期爭論的焦點，幾十年來一直是磁層物理極具挑戰(zhàn)性的核心問題。亞暴模型有六個之多，但是，至今沒有出現(xiàn)公認正確的那一個。人們普遍認為，亞暴是地球磁層去掉由太陽風儲存在它的尾瓣中的多余磁能的一種手段。可是，磁尾中的“爆發(fā)流”也能達到同一目的，那為什么要啟動亞暴呢？

　　陳出新認為，之所以要啟動亞暴是因為問題出在輸運系列上。當行星際磁場轉為南向時，亞暴的增長相開始。磁層中的對流元由分立的“爆發(fā)流”和大尺度對流組成。這些對流元主要集中在子夜子午面附近。當它們流動到近地等離子體片時，由于它們所含的相對均勻的熵值，它們將沿環(huán)向展開，形成一個個圍繞地球的同心圓。在一個穩(wěn)定的磁層里，熵的分布是從地球向外增加的。亞暴增長相的極光弧正是由這些正在走向死亡的對流元產生的。這里有兩個長期被人們忽略的要素。一，由于等離子體片逐漸變薄，穿過其中的磁力線逐漸拉伸，增長相中隨時間不斷產生的對流元系列所含的熵是逐一減小的。二，有限電導率的電離層對產生極光弧的磁流通管足跟的拖拽導致這些磁流通管具有環(huán)向磁場。后產生的對流元需要穿過瀕死的對流元到達更靠近地球的穩(wěn)定的最終目的地。當瀕死的對流元中環(huán)向磁場足夠強時，只含有子午面磁場的后生對流元便被阻隔在瀕死對流元的外側，二者形成瑞利-泰勒型不穩(wěn)定區(qū)。不穩(wěn)定殼層的坍塌引起近地等離子體片的連鎖坍塌，熵逐一增加的輸運系列重新建立。