太阳高能粒子事件,作为源自太阳爆发活动的极具破坏性的空间天气现象,其对火星环境可能产生的深远影响,一直是学界关注的焦点。近日,一项由中国科学家主导的国际合作研究,在这一领域取得了突破性进展。
研究团队利用来自中外的高能粒子及辐射探测数据,结合先进的火星大气粒子传输模拟技术,成功在国际上首次完整构建了太阳高能粒子在火星空间的能谱。这一重要成果,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科研人员共同完成,并在国际学术期刊《地球物理研究快报》上以封面文章的形式发表。
2021年11月,中国天问一号环绕器进入火星轨道,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能量极高的太阳高能粒子事件,这一事件也被其他多个探测器同时捕捉到,包括欧洲空间局的微量气体轨道飞行器、美国航空航天局的火星大气和挥发性演化轨道器以及火星表面的好奇号火星车。这是火星空间首次有如此多的探测器同时观测到同一个太阳高能粒子事件。
天问一号能量粒子分析仪的探测范围广泛,能够探测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,构建了此次太阳高能粒子事件的质子能谱,并验证了天问一号数据的可靠性和火星辐射传输模型的精准性。
业内专家指出,这项研究不仅加深了对火星空间辐射环境的理解,也为未来类似太阳高能粒子事件的研究提供了重要参考,进一步凸显了在火星进行连续和协同辐射监测的必要性。