一组研究人员使用 3D 粒子模拟来模拟离子和电子在称为磁重联的物理过程中的加速。研究结果有助于理解和预测磁重联过程中释放的高能粒子，这有助于保护太空资产和推进太空探索。

“有史以来第一次，我们可以使用来自基本物理原理的 3D 模拟来模拟空间磁爆炸中高能离子和电子的产生，”论文作者、核与粒子物理、天体物理学和宇宙学组的张奇乐说在洛斯阿拉莫斯国家实验室。

该研究发表在《物理评论快报》上。

磁重联会导致磁爆炸，从而导致地球附近的太阳耀斑和地磁风暴等事件；这些爆炸产生对航天器和人类有害的高能粒子辐射。研究小组发现了控制由等离子体的 3D 扭结运动（带电粒子的集合）和磁场实现的粒子加速的潜在机制。

他们还揭示了控制高能粒子能量分布关键特性的过程。该团队的预测分布与太阳耀斑和地球磁场的观测结果一致。