磁場重聯(lián)（Magnetic Reconnection）將磁場的能量轉(zhuǎn)化成等離子體能量，造成了空間中眾多爆發(fā)性現(xiàn)象，例如太陽上的日冕物質(zhì)拋射（CME）和地球磁層中的磁暴和亞暴等；而等離子體環(huán)境中的各種波動在磁場重聯(lián)中扮演的作用一直以來都是重聯(lián)研究的核心問題之一?？臻g中心空間天氣學(xué)國家重點實驗室王赤院士團(tuán)隊的李文亞副研究員（第一作者&通訊作者）、唐斌斌副研究員（通訊作者）與瑞典空間物理研究所Yuri V. Khotyaintsev副教授和Daniel Bruce Graham博士等人合作，深入研究磁場重聯(lián)點附近的高混雜波動與電子動力學(xué)過程之間的聯(lián)系，首次給出高混雜波與重聯(lián)點物理過程直接關(guān)聯(lián)的證據(jù)，相關(guān)研究成果于近期以“Upper-hybrid waves driven by meandering electrons around magnetic reconnection X line”為題在線發(fā)表于《地球物理研究快報》(Geophysical Research Letters)期刊上。

　　李文亞等首次在重聯(lián)電子擴(kuò)散區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)電子解耦能夠激發(fā)兩類等離子體波動——高混雜波和電子回旋諧波。在此工作基礎(chǔ)上，該團(tuán)組對MMS在地球磁尾的海量觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行了系統(tǒng)性搜尋，篩選出磁場重聯(lián)點的一個觀測事例，該重聯(lián)點的電流片薄至1.4個電子慣性長度，MMS在電流片的兩側(cè)同時觀測到非線性的高混雜諧波，波動振幅有顯著的空間局地特征，沿電流片法向呈現(xiàn)“M”形分布。結(jié)合MMS/FPI儀器的高精度電子數(shù)據(jù)，研究發(fā)現(xiàn)該事例中的高混雜諧波只由朝向重聯(lián)點運動的這部分蜿蜒形電子（meandering electrons）激發(fā)。定量分析發(fā)現(xiàn)高混雜諧波的能量與重聯(lián)電場對蜿蜒形電子的加速能量可比，說明高混雜諧波耗散了相當(dāng)比重的重聯(lián)電場對電子的加速能量，由此推斷高混雜波與電子的相互作用有可能限制重聯(lián)電場。

　　該研究得到了國家自然科學(xué)基金、中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會和中國科協(xié)青托計劃等的資助。

　　論文鏈接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2021GL093164。

　　（供稿：天氣室）