中国科学技术大学地球和空间科学学院陆全明和王荣生研究团队，在湍动磁场重联电子加速研究领域取得重要进展。基于地球磁层多尺度卫星（MMS）原位探测数据，该团队的研究首次发现磁场重联扩散区可演化为湍流态。在处于湍动态的磁场重联扩散区，电子可通过多种加速机制（二阶费米、betatron加速、静电势等）被有效地加速至相对论能量（~300KeV），并在分布函数上呈现幂律谱分布。相关结果于6月10日在线发表在Nature Communications上。

磁场重联是一种基本的等离子体物理过程。该过程中，磁自由能被快速地释放而转化为等离子体动能和热能，并产生高能电子。由磁场重联产生的高能电子被认为是伽马射线爆，太阳耀斑，以及磁暴等现象的主要驱动原因。等离子体湍流是另一种基础的等离子体现象，广泛存在于空间等离子环境中。在等离子体湍流中，能量可以从大尺度输运到小尺度，最终在动力学尺度被耗散，并加热或加速等离子体。这两个基础的等离子体物理过程相互耦合，湍流可以由重联产生，反过来，重联的演化也会受到湍流的影响。

图1：重联事例概览。（a）-（e）分别为：磁场、离子流速、电子温度、电流密度和高能电子通量。