根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程，我們知道，物質(zhì)和能量是可以互相轉(zhuǎn)化的。在一定的條件下，物質(zhì)可以轉(zhuǎn)化為能量，這個過程遵循著E=m·c^2。這個過程，如今已經(jīng)被科學(xué)家所接受，甚至是理所當然的常識了。
不過，近些年來，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種更神秘的現(xiàn)象，可以讓磁場“湮滅”，轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。這個神秘的現(xiàn)象，就是磁重聯(lián)現(xiàn)象。那么，磁場究竟是怎樣”湮滅“的呢？磁重聯(lián)究竟是什么現(xiàn)象呢？
2003年10月底，全世界的科學(xué)家們嚴陣以待，準備接受來自太陽的挑戰(zhàn)。這段期間，人類有記錄以來歷史上最劇烈的一次太陽耀斑，就這樣爆發(fā)了。
耀斑，是太陽活動的一種，指的是太陽表面局部區(qū)域突然釋放大量能量的爆發(fā)現(xiàn)象。在這個過程中，大量的電磁輻射伴隨著各種微觀粒子，射到太空中，波及范圍極遠，對人類的電子設(shè)備會造成巨大的影響甚至破壞。
為了保護還在太空中的宇航員，地面人員命令他們躲到國際空間站專門防輻射的區(qū)域。可是，還暴露在太空的衛(wèi)星就倒霉了，即使采取了暫時關(guān)閉的措施，但很多衛(wèi)星仍然難逃永久性破壞的命運。
對于地球上的人們來說，有了地磁場的保護，還算是相對安全。可是，瑞士南部仍然因此而導(dǎo)致電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題，5萬戶居民因此斷電。
導(dǎo)致這個結(jié)果的，正是磁重聯(lián)現(xiàn)象。
所謂磁重聯(lián)現(xiàn)象，其實看名字就明白了，就是磁場、或者說磁力線發(fā)生斷裂，然后重新連接的過程。
這個過程聽起來就那么詭異——場還能斷？沒錯，就是這么詭異。
根據(jù)中科院科學(xué)家的介紹，磁重聯(lián)過程可以改變磁場的拓撲形態(tài)，釋放磁場能量，使得等離子體能量急劇升高，并產(chǎn)生高速的粒子噴流，從而使行星磁層變得不穩(wěn)定，觸發(fā)磁層亞暴以及磁暴，導(dǎo)致極光等現(xiàn)象的爆發(fā)。
這個過程，主要發(fā)生在磁層頂區(qū)域。磁層頂區(qū)域在哪呢？就是行星磁層和太陽風(fēng)的交界處，這里就叫磁層頂。也就是說，任何有磁場的行星都有磁層頂區(qū)域，也就可以發(fā)生磁重聯(lián)現(xiàn)象。比如下圖，就是當初卡西尼號探測器捕捉到的土星磁重聯(lián)現(xiàn)象。
當然，磁重聯(lián)也不是只有磁層頂可以發(fā)生。目前來說，科學(xué)家認為太陽內(nèi)部也會發(fā)生磁重聯(lián)現(xiàn)象，由于重聯(lián)區(qū)磁場與等離子體的解耦效應(yīng)，磁重聯(lián)會表現(xiàn)為反向平行磁力線先相互靠近“斷開”再“重新連接”的現(xiàn)象。這其中磁力線的斷開過程，也可以看作是磁力線之間的湮滅，因此磁重聯(lián)現(xiàn)象又被稱作磁場湮滅。
重新連接后，富余的磁場能量就會轉(zhuǎn)化為其他形式的能量（如動能、熱能等），釋放出去。這些能量沖破太陽大氣，就形成了日冕、耀斑等各種太陽活動。
當這些太陽活動所輻射的粒子以接近光速的速度來到行星的磁層頂時，就會形成行星的磁重聯(lián)。其實，磁重聯(lián)的過程也可以簡單地來理解，比如NASA做的這張動圖：
在地球上，我們?nèi)绾芜\動可能更多的是取決于重力。而在地球上空，這些微觀帶電粒子的運動方式，則要由磁重聯(lián)現(xiàn)象說了算。
磁層頂發(fā)生的磁重聯(lián)現(xiàn)象，也不是只會導(dǎo)致不好的結(jié)果。科學(xué)家認為，地球絕美的景觀——極光，也很有可能是磁重聯(lián)導(dǎo)致的。
而當我們觀看極光的時候，卻很少有人知道，這是地球磁場為了保護地表生物而與太陽風(fēng)進行的搏斗。正是它與太陽風(fēng)產(chǎn)生的磁重聯(lián)，讓太陽輻射的粒子無法傷害生物。極光，就是這場搏斗過程中的“火花”，也是地球給生物的溫柔。
由于磁重聯(lián)是個相對比較新的研究領(lǐng)域，所以世界上的相關(guān)探測器也并不很多。最著名的一個，就是NASA的磁層多尺度任務(wù)（Magnetospheric Multiscale Mission，簡稱MMS）。
2015年，NASA在佛羅里達的卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射了四顆衛(wèi)星，這些衛(wèi)星就是執(zhí)行MMS任務(wù)的主要武器。據(jù)介紹，這4顆直徑3米、高1米的八角形小衛(wèi)星（天線在太空中展開，其長度可達60米），攜帶著相同的等離子分析儀、高能粒子探測儀、磁力計、電場儀器以及防干擾設(shè)備，以4.5英里的間距分布，收集相關(guān)信息，提供給地面的科學(xué)家。
剛發(fā)射的時候，四顆衛(wèi)星在地球上空4.35萬英里上空盤旋，后來由GPS導(dǎo)航控制調(diào)整到11.63萬英里，約合18.7萬公里，幾乎是地月距離的一半了，它們也是目前世界上飛得最高的繞地球人造衛(wèi)星。
我國科學(xué)家也有對磁重聯(lián)現(xiàn)象進行研究，不過據(jù)我了解，還沒有像NASA的MMS這樣的設(shè)備。同時，和MMS專注于對地球磁場的研究不同，我國科學(xué)家對太陽內(nèi)部的磁重聯(lián)現(xiàn)象研究得比較多（根據(jù)我所了解的信息）。
至少從目前來看，MMS任務(wù)還是人類探索磁重聯(lián)的最重要渠道。盡管很多科學(xué)家已經(jīng)開始用計算機進行模擬，也有些科學(xué)家觀測其他天體的磁重聯(lián)現(xiàn)象，但都沒有從太空中看來得直接。不論是相關(guān)研究人員，或者選擇該方向研究的學(xué)生，都以參考MMS的數(shù)據(jù)為主。
從50多年前有一點磁重聯(lián)概念的端倪，到上世紀90年代科學(xué)家初窺其門徑，再到現(xiàn)在的MMS任務(wù)，人類已經(jīng)越來越重視磁重聯(lián)現(xiàn)象了。它不僅是解釋太陽活動的最佳候選者，也是地球保護人類和地表電子設(shè)備免受太陽輻射傷害的關(guān)鍵，因此，磁重聯(lián)的研究對于人類來說至關(guān)重要。
可是，不得不承認，人類對于磁重聯(lián)現(xiàn)象的了解還非常有限，比如磁場能量究竟是怎樣轉(zhuǎn)化成其他形式能量的，以及其他很多問題，目前仍是未解之謎。從事該研究的科學(xué)家們，還有相當長的一段路要走。
好在，MMS的工作狀態(tài)還很好，原本只有2年計劃壽命的四顆衛(wèi)星，如今已經(jīng)多工作了3年。而據(jù)NASA的科學(xué)家介紹，只要控制得好，它們的能源足夠支持它們工作20年。
同時，隨著其他國家陸續(xù)加入該領(lǐng)域的研究，相信磁重聯(lián)現(xiàn)象的謎題，早晚會被揭開。屆時，不僅電磁學(xué)可以大幅發(fā)展，而且人類也可以找到一個有效的辦法，再也不用擔(dān)心太陽輻射對我們的影響了。而且，由于磁重聯(lián)現(xiàn)象也會出現(xiàn)在黑洞附近，到時候人類可以通過新的方式，來探測黑洞的秘密。
