磁性重新连接是一种触发太阳耀斑和北极光的通用过程，可能会破坏手机服务和融合实验，其发生速度远远超过理论所说的。现在，美国能源部(DOE)普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)和德国马克斯普朗克等离子体物理研究所的研究人员已经发现了一种常见的重新连接形式的加速源。他们的发现可以更准确地预测破坏性的空间天气和改进的融合实验。
当等离子体中的磁场线 - 原子和带电电子的集合以及构成99%可见宇宙的原子核或离子 - 会聚并强制分离时，就会发生重新连接。当重新连接发生时，施加不同程度压力的电子形成该过程的重要部分。
研究小组发现，电子压力的变化沿着重新连接区域的磁场线发展。这种变化平衡并保持等离子体内的强电流不会失控并停止重新连接过程。正是这种平衡行为使快速重新连接成为可能。
“我们解决的主要问题是重新连接如何能够如此迅速地发生，”威尔福克斯说，他在3月份发表于“ 物理评论快报 ”期刊的一篇论文的第一作者说。“在这里，我们通过实验证明了电子压力如何加速这一过程。”
物理团队在PPPL的磁重联实验(MRX)研究中建立了梯度和其他重新连接参数的图片，PPPL是研究重新连接的领先实验室设备。该研究结果标志着其他研究人员在重新连接过程中对离子和电子行为进行的早期模拟所做的预测的第一次实验证实。“这些实验证明了等离子体如何能够承受大电场，同时防止大电流积聚并停止重新连接过程，”福克斯说。
在结果的潜在应用中：
太空风暴的预测。磁层中的磁性重新连接，即围绕地球的磁场，可以引发地磁“亚暴”，从而禁用通信和全球定位卫星(GPS)并破坏电网。更好地理解快速重新连接可以帮助定位发生过程触发风暴的区域。
减轻影响。重新连接的高级警告和可能出现的中断可能导致保护敏感卫星系统和电网的步骤。
提高融合设施的性能。在MRX中观察到的过程可能在产生可以阻止聚变反应的所谓“锯齿”不稳定性中起关键作用。理解这个过程可以打开控制它并限制这种不稳定性的大门。福克斯说：“如此快速的锯齿发生一直是个谜，这项研究有助于解释。” “事实上，这是锯齿崩溃的计算机模拟，它首先将电子压力与快速重新连接的来源联系起来。”