| 지자기 꼬리 자기재연결의 전자동역학적 촉발 증거 발견 | ||
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  중국과학기술대학교 중국과학원 지구근접공간환경 중점실험실 Lu Quan-ming(陸全明)/Wang Rong-sheng(王榮生) 연구팀은 미국 캘리포니아대학교 로스앤젤레스캠퍼스(UCLA) Lu San(盧三) 박사 및 기타 유럽·북미 여러 과학연구기관과 공동으로 자기권멀티스케일위성(MMS)의 고해상도 관측 자료 및 수치 시뮬레이션 결합을 통해 지자기 꼬리(magnetotail) 자기재연결(magnetic reconnection)은 전자동역학에 의해 촉발된다는 증거를 발견하였다. 해당 성과는 "Nature Communications"에 온라인으로 게재되었다. 자기재연결은 플라스마 중의 기본적인 물리적 과정이다. 해당 과정에서 자기에너지는 폭발적으로 방출되어 플라스마의 운동에너지 및 열에너지로 전환된다. 태양 플레어, 코로나 질량 분출(coronal mass ejection), 자기권 서브스톰(magnetospheric substorm) 등과 같은 태양-지구 우주환경 중의 수많은 폭발식 에너지 방출 사건은 모두 자기재연결에서 비롯된 것이다. 지자기 꼬리에서 발생하는 자기재연결의 촉발 시간은 몇 초 내지 몇 십초 밖에 안 된다. 촉발 단계의 입자 동역학적 거동을 위성으로 직접 관측하기 어려운 관계로 기존의 자기재연결 촉발 메커니즘 연구는 주로 이론 및 수치 시뮬레이션에 의존하였다. 이론 및 수치 시뮬레이션에 근거한 두 가지 가능성 있는 지자기 꼬리 자기재연결 촉발 메커니즘 중 하나는 강구동(strong drive) 환경 중 전자동역학에 의해 촉발되는 자기재연결이고 다른 하나는 이온동역학에 의해 구동되는 자기재연결이다. 상기 두 가지 메커니즘에 관한 논쟁은 반세기 동안 지속되었다. 연구팀은 높은 시간해상도 위성 데이터 및 수치 시뮬레이션 결합을 통해 지자기 꼬리 위상형 하의 자기재연결 촉발 과정은 소규모 전자스케일 구역에서 시작된다는 증거를 발견하였다. 해당 구역 내 전자동역학적 거동의 주도 하에 더 한층적 폭발식 에너지 방출 과정이 야기된다. 해당 연구 성과는 반세기 동안 지속된 지자기 꼬리 자기재연결 촉발 문제 해결에 새로운 아이디어를 제공하였다. 정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2020-11/02/content_456278.htm?div=-1 |
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