太阳耀斑是一种剧烈的太阳活动现象，一次典型的耀斑爆发相当于数十亿枚氢弹爆炸。耀斑可产生多波段辐射，剧烈的耀斑会严重影响日地空间环境，乃至影响人类生活，因此认识和了解太阳耀斑意义重大。
带有日冕物质抛射的太阳耀斑示意图（受访者供图）
论文通讯作者、北京师范大学天文系教授仲佳勇介绍，目前的理论认为磁重联导致了耀斑触发。磁重联是等离子体中方向相反的磁力线因互相靠近而发生的重新联结的过程，重联会将磁能快速转化为等离子体热能和动能。在天体物理中，磁重联模型还被广泛应用于恒星形成、太阳风与地球磁层的耦合、吸积盘物理以及伽玛暴研究。
激光驱动湍流磁重联三维模拟图像（受访者供图）
依托上海高功率激光物理国家实验室“神光Ⅱ”装置，我国科研人员首次在实验室实现激光驱动湍流磁重联物理过程。实验通过时空标度变换发现实验室湍流与太阳耀斑小尺度湍流结构一致，并且在电流片出流方向的电子能谱呈现非热幂律谱等特征，为理解太阳耀斑高能粒子起源和加速过程提供重要依据。
“利用国家实验室提供的高能量激光系统，科学家们能够在实验室中获得极端的物理实验条件，模拟多种高能量密度天体物理现象。”仲佳勇说，这种研究方法不仅可以用来验证天文观测的理论模型，而且可以为发现未知的新物理过程提供途径。