磁重联能够将磁能转化为等离子体中的热能和动能，在众多潜在机制中，由离子和电子之间的相对漂移（或等效地，电流）驱动的离子声学不稳定性被认为在无碰撞等离子体中耗散磁能方面起着关键作用。然而，由于离子朗道阻尼和在实验室中解析德拜长度尺度的困难，它们在重联过程中的存在和有效性尚未得到很好的理解。鉴于此，来自普林斯顿大学天体物理科学系的Shu Zhang等人研究了在使用高功率激光器的反平行磁驱动重联的排气中，通过集体汤姆逊散射测量的离子声突发的爆发。

文章要点：

1) 该研究发现，离子声爆发之后是电子加热和体加速的电子声爆发，研究利用一维和二维粒子胞内模拟再现了这些观察结果，其中电子流出射流驱动离子声学不稳定性，形成双层；

2) 此外，这些形成的双层引起了电子双流不稳定性，产生电子声爆发并激发电子，这一研究结果表明，当离子朗道阻尼无效时，离子和电子声学动力学在重联过程中十分重要，这一条件适用于一系列天体物理等离子体，包括近地空间、恒星耀斑和黑洞吸积引擎。

参考资料：

Zhang, S., Chien, A., Gao, L. et al. Ion and electron acoustic bursts during anti-parallel magnetic reconnection driven by lasers. Nat. Phys. (2023).

DOI: 10.1038/s41567-023-01972-1

https://doi.org/10.1038/s41567-023-01972-1