中新社北京11月20日電 (記者 孫自法)太陽高能粒子事件是由太陽爆發(fā)活動產(chǎn)生的最具破壞性的空間天氣事件之一，高能粒子可能到達(dá)火星后對火星空間和火星表面產(chǎn)生影響，這項研究對未來火星探測任務(wù)中的防輻射工作具有重要意義，因此備受學(xué)界關(guān)注。
記者20日從中國科學(xué)院近代物理研究所獲悉，由中國科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的合作團(tuán)隊利用中外高能粒子及輻射探測數(shù)據(jù)，并結(jié)合火星大氣粒子傳輸模擬，在國際上首次完整地構(gòu)建了太陽高能粒子在火星空間的能譜。
這項火星空間輻射環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域取得的重要研究進(jìn)展，由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中國科學(xué)院近代物理研究所、蘭州空間技術(shù)物理研究所和德國基爾大學(xué)研究人員共同完成，相關(guān)成果論文已獲國際專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《地球物理研究快報》以封面文章發(fā)表。
《地球物理研究快報》期刊封面。(研究團(tuán)隊 供圖)合作團(tuán)隊介紹說，2021年11月，中國天問一號環(huán)繞器進(jìn)入火星科學(xué)任務(wù)軌道，其搭載的能量粒子分析儀開始探測火星空間的粒子通量。2022年2月15日，能量粒子分析儀觀測到一個流量和能量極高的太陽高能粒子事件。該事件同時被歐洲空間局的微量氣體軌道飛行器、美國航空航天局的火星大氣和揮發(fā)性演化軌道器以及火星表面的好奇號火星車探測到，火星空間首次有如此多的探測器同時探測到同一個太陽高能粒子事件。
此前，火星大氣和揮發(fā)性演化軌道器搭載的太陽高能粒子儀僅能探測到能量在7兆電子伏以下的質(zhì)子通量，而天問一號能量粒子分析儀能夠探測2-100兆電子伏的質(zhì)子通量，極大地擴(kuò)充了火星空間高能質(zhì)子的能量監(jiān)測范圍，可為相關(guān)研究提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。
在本項研究中，合作團(tuán)隊使用多個探測器數(shù)據(jù)來構(gòu)建太陽高能粒子事件的相關(guān)質(zhì)子能譜，通過對上述觀測和反演的能譜進(jìn)行擬合，得到此次太陽高能粒子事件在火星空間1-1000兆電子伏能量范圍內(nèi)的完整質(zhì)子能譜。
該團(tuán)隊利用這一完整能譜，對前述太陽高能粒子事件在火星軌道、火星表面引發(fā)的輻射劑量進(jìn)行計算，得到的結(jié)果與軌道和表面實際測量值定量相符，從而驗證了天問一號能量粒子分析儀數(shù)據(jù)的可靠性和火星輻射傳輸模型的精準(zhǔn)性。
業(yè)內(nèi)專家表示，有關(guān)研究成果將加深人們對火星空間輻射環(huán)境的理解，既可為未來類似太陽高能粒子事件的研究提供參考，也凸顯在火星進(jìn)行連續(xù)和協(xié)同輻射監(jiān)測的必要性。(完)