在地球大气层边缘发生的强烈磁爆是一种罕见的能源爆炸的结果——电流高速穿过稀薄的电离气体（等离子体），正是这种等离子体形成了磁球。磁爆的寿命可从1个半小时至几天，能在天空产生明亮的极光，有时会干扰卫星通信。为了探索磁爆中磁能的高速释放，这一点类似于太阳大气中的爆炸——耀斑，它已让科学家困惑了近40年。最近，人们用一种新的理论试图阐明爆炸中的磁能释放，该理论足以证实：啸声干扰波是能量释放中的主角。

遍及宇宙的磁能，其离子化气体的涡动与发电机的工作原理相似。等离子体的运动放大了磁场，使磁场发生扭曲和折迭。弄清磁能转化成等离子体流动能的颠倒过程对于基础科学和实践结果是十分重要的。例如，为什么恒星大气层要比恒星表面热得多？为什么有时在做等离子体裂变时要发生爆炸？然而人们最关注的是磁能的释放为何如此迅猛？

临界爆炸往往产生于磁场颠倒的地方，起源于磁X线结构处。磁场线的作用如同橡皮带——当强裂弯曲时，往往通过弹性弯曲来释放张力。本质上而言：一切从磁场释放的磁能均属偶然性。另外，在外表面流动的磁场和等离子体结成一体，使接近磁X线处的等离子体压力下降，将等离子体拉至X线的上下侧。因此，全过程是一个自驱动和爆炸的过程，但又有别于一般的爆炸。

为此，人们发展了磁重连接理论。磁重连接的基本问题是：理论上的细节不能合成一体。简单的磁流体理论预言在开式X结中有一个宏观的磁喷嘴。磁能的释放速度受到了等离子体速度的限制，磁场与等离子体间存在一种内在的联系，它能流入X线区域。如同软管中的水，流入喷嘴中的等离子体取决于它流出喷嘴的速度。但是最大的等离子体流出速度可以达到Alfvèn的流速。由于流出速度是固定的，若喷嘴长增加两倍，那么其流入速度将减半。因为磁喷嘴是细长形的，流入的等离子体受到严格的限制，所以磁能的释放十分缓慢。斯威特（Sweet）和派克（Parker）在50年代首次提出了磁喷嘴理论，而目前又通过计算机模拟更进一步证实了这一理论。

然而在近几年内，研究人员分析了磁重连接照片后重新检查了磁流体或“磁流体动力学”假释后，这一矛盾已迎刃而解。磁场线的破坏实际上发生于狭长的X线地带，在这种地带的磁流体动力学的特征不明显：取而代之的是电子和质子的一起流动，如同磁流体动力学模型所预言的，它们有两种独立的运动方式。结果产生了一种新的等离子体波——啸声干扰波，它可以将接近X线局部地带的中子运动加速。

啸声干扰波的这一特征是磁场部分在平面内外而形成的。啸声干扰波理论的焦点是证实在X线周围有磁场部分。在最早的磁重连接实验中，斯坦兹（Stenzel）和乔科曼（Gekelman）测量了输出面磁场。但是，丹（Deng）和马兹莫托（Matsumoto）则第一个报告了在自然条件下的磁场测量结果——利用Geotail卫星在磁暂停处——迎面而来的太阳风与地球磁球分界处获得的数据。这一数据是诱人的，因为磁场部分的特性似乎与理论上预言的精确吻合。而更加详细的测量，特别是电子流和离子流的测量，则要采取一种令人信服的事实和有据可查的理论。美国航空航天局正试图通过一组卫星来获取这一资料——得到完整的磁连接图。

磁重连接理论似乎为磁能的快速释放提供了很好的说明，但尚有许多谜团有待解决。为什么长期处于休眠状态的磁场在没有任何理由下却又突然爆炸？人们在太阳日冕、磁球和等离子体实验中发现这种行为。尽管人们对磁能的释放过程知之甚少，等离子体物理领域内的最大的难题仍待解决，但宇宙将召唤人们作更深入细致的探索。

[Nature，2001年3月29日]