太阳高能粒子事件,作为太阳爆发活动引发的最具破坏性的空间天气现象之一,其对火星环境和未来探测任务的影响备受关注。近日,中国科学家在国际上首次成功构建了太阳高能粒子在火星空间的完整能谱,这一突破性的研究成果对于火星探测中的防辐射工作具有重要意义。
由中国科学技术大学、中国科学院近代物理研究所等多家单位组成的合作团队,利用中外高能粒子及辐射探测数据,并结合火星大气粒子传输模拟,取得了这一重要进展。相关成果已在国际专业学术期刊《地球物理研究快报》上发表。
据合作团队介绍,中国天问一号环绕器搭载的能量粒子分析仪在2022年2月15日观测到一个能量极高的太阳高能粒子事件,该事件也被多个火星探测器同时探测到。天问一号能量粒子分析仪能够探测到2-100兆电子伏的质子通量,极大地扩充了火星空间高能质子的能量监测范围。
团队利用多个探测器的数据,构建了此次太阳高能粒子事件的质子能谱,并通过对观测和反演的能谱进行拟合,得到了在1-1000兆电子伏能量范围内的完整质子能谱。利用这一完整能谱,团队计算了此次事件在火星轨道和表面引发的辐射剂量,验证了天问一号能量粒子分析仪数据的可靠性和火星辐射传输模型的精准性。
业内专家认为,这一研究成果将加深人们对火星空间辐射环境的理解,为未来类似太阳高能粒子事件的研究提供参考,也凸显了在火星进行连续和协同辐射监测的必要性。