太阳高能粒子事件,作为源自太阳爆发的最具破坏性的空间天气现象之一,其对火星空间及表面的潜在影响引起了学术界的广泛关注。近日,一项由中国科学家主导的国际合作研究,在火星空间辐射环境监测领域取得了突破性进展。
这项研究首次在国际上完整地构建了太阳高能粒子在火星空间的能谱。由中国科学技术大学、中国科学院近代物理研究所、兰州空间技术物理研究所和德国基尔大学的研究人员共同参与,相关成果已在《地球物理研究快报》期刊上以封面文章形式发表。
据研究团队介绍,2021年11月,中国天问一号环绕器进入火星科学任务轨道后,其搭载的能量粒子分析仪开始执行探测任务。2022年2月15日,该分析仪观测到一个极为强烈的太阳高能粒子事件,该事件也被其他多个火星探测器同时捕捉到,这在火星空间探测史上尚属首次。
此次事件中,天问一号能量粒子分析仪的探测能力得到了充分展现,其能够探测到2-100兆电子伏的质子通量,极大地扩展了火星空间高能质子的能量监测范围。研究团队利用多个探测器的数据,成功构建了此次太阳高能粒子事件在火星空间1-1000兆电子伏能量范围内的完整质子能谱。
基于这一完整能谱,研究团队进一步计算了此次太阳高能粒子事件在火星轨道和火星表面引发的辐射剂量,并与实际测量值进行了对比验证,结果定量相符。这一发现不仅验证了天问一号能量粒子分析仪数据的可靠性,也证明了火星辐射传输模型的精准性。
业内专家指出,这一研究成果将深化人们对火星空间辐射环境的认识,为未来类似太阳高能粒子事件的研究提供重要参考,同时也强调了火星连续和协同辐射监测的必要性。