日本東京大學計算機科學和物理學教授田智前
Ⅰ 武道上都是在哪個勢力的
大唐啊
Ⅱ 磁重聯的基本概念
太陽大氣層中的突然爆炸，在短短幾分鍾內釋放出相當於數十億顆原子彈的能量。耀斑的起因是太陽磁場突發的重新排布。這些磁場從太陽表面向上拱起，可以通過在磁場束縛下的發光氣體來追尋它們的蹤跡。
03年10月底11月初，科學家目睹了一場有記錄以來最大的太陽耀斑(solar flare）爆發。這些帶電粒子大規模地傾瀉而出，即使在地球以及地球周圍的空間里也顯而易見——這里距離源頭整整有1.5億千米遠。舉例來說，突擊到我們鄰近空間中的粒子，它們的轟擊有時會非常強大，以至於許多科學衛星和通信衛星不得不暫時關閉，少數還遭到永久性的損傷。同樣，國際空間站的宇航員也面臨著危險，不得不到空間站上防護相對較好的服務艙中尋求庇護。在地球上，定期航班避開了高空航線，因為在那裡，飛行員可能會遇到無線電通訊方面的問題，乘客和乘務人員可能吸收到的輻射劑量令人擔憂。電網也不得不嚴格監控電涌(surge）。盡管有了這些努力，瑞典南部的5萬戶居民還是短暫地失去了電力供應。
幸運的是，即使與最糟糕的太陽風暴狹路相逢，地球的磁場和大氣層也可以保護地球上絕大多數的人免遭蹂躪。但是社會對科技的依賴日益加深，使得在某種程度上，幾乎每個人都容易遭受攻擊[參見《科學美國人》2001年4月號詹姆斯·L·伯奇所著《太空風暴的怒吼》一文。在大耀斑爆發的過程中，最大的潛在破壞來自那些高速射離太陽外層大氣的物質——在空間物理學家的術語中，它們被稱為「日冕物質拋射（coronal mass ejections）」。其中一些拋射事件會將巨量的電離氣體送入與地球相撞的軌道中，就像2003年多次異常巨大的耀斑爆發那樣。 科學家基本都同意，耀斑所釋放的能量最初一定被貯存在太陽的磁場之中。這個猜測來源於這樣一個事實：耀斑都是從太陽表面那些所謂的「活躍區域」中爆發出來的，那裡的太陽磁場遠遠強於平均水平。太陽黑子（sunspot）的存在使這些區域最容易被辨認出來。看似黑暗的斑塊包含著太陽上最劇烈的磁場。在這些區域中，磁力線從表面延伸到太陽的外層大氣——日冕（corona）之中，向上彎起，形成寬闊的磁拱（譯註：磁拱，即磁力線彎成環形所構成的拱門狀結構），其中束縛著「熾熱」的氣體——我是說真正的熾熱：高達幾百萬開爾文（kelvin，熱力學溫標，一開爾文等於一攝氏度，但開爾文溫標的零點等於-273.15攝氏度）。這樣的溫度高得足以使被困的氣體發射出遠紫外線輻射和X射線[參見《科學美國人》2001年6月號博拉·N·德維韋迪和肯尼思·J·H·菲利普斯所著《太陽耀斑的矛盾》一文]。活動區域中偶爾爆發的耀斑就起源於這樣的磁場構造，這種構造使磁拱中的氣體溫度被加熱到異乎尋常的高——在1,000萬到4,000萬開爾文之間。
除了耀斑和強磁場之間的大致聯系以外，這些活動的運作過程始終非常模糊。例如，天文學家漸漸地了解到，與耀斑牽扯在一起的磁拱和熾熱氣體，與活動區域其他位置的構造雖然看起來非常相似，但它們之間也許存在著相當大的差異。近14年前，這種差異的第一個標志在日本陽光號（Yohkoh）衛星所做的測量中嶄露頭角。陽光號所拍攝的太陽耀斑照片，探測波長可以延伸到中高能X射線的范圍，這使它成為了第一艘有能力看到超熾熱氣體的空間探測器。在它觀測的一些事件中，磁拱的頂部出現了一個奇怪的尖角，尖頂式外形就像哥特式拱門（Gothic arch）一樣，而通常的磁拱頂部是圓弧形的。
在檢查陽光號拍攝的照片時，當年日本東京大學的一位研究生增田智（Satoshi Masuda）發現，1992年出現的一個耀斑的尖頂區域，發出了一團異常巨大的、能量較高（波長較短）的X射線。他推斷，源頭是一團異常熾熱的氣體（溫度約為1億開爾文），這樣才會在波長較短的X射線波段中明亮地發光。或者，某些東西可能已經將這片區域中的電子加速到極快的程度，當它們撞上周圍氣體中的離子，突然減速時，就會發出X射線。 兩種可能性中的任何一種都令人費解。如果這種氣體確實那麼灼熱，那它是如何被限制在這么小的一個點上？假如X射線來源於被加速的電子與離子的沖撞，那為什麼這些輻射會從磁拱頂部附近一個緻密的源頭發出，而不是剛好從氣體密度最高的底部發出呢？
為了解開這些謎題，空間物理學家需要一些測量方法，將熾熱氣體和被加速電子的效果區分開。而且，為了理解相應的活動是何時何地發生的，他們需要在整個X射線和伽馬射線波段中，頻繁地拍攝太陽輻射的照片。增田智發現那團X射線以後的近十年中，觀測信息的缺乏一直阻礙著研究者，直到2002年，美國航空航天局（NASA）發射了拉馬第高能太陽分光鏡成像探測器（Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager，簡稱RHESSI），它已經在某些耀斑中拍到了尖頂區域的精細圖像。通過這些觀測，RHESSI提供了令人信服，而且是確鑿無疑的決定性證據。它證實了磁重聯就是產生耀斑和日冕物質拋射的原因。
-耀斑後環即耀斑出現之後的磁拱，有時會在頂部出現一個明顯的尖角。發光氣體的這種幾何形狀，反映出這部分磁場的收縮過程。這種收縮可以引發磁重聯，這正是驅動耀斑爆發所必需的。它們可以在之後的幾天內，一直維持著明顯的形態。
