北京讯,太阳爆发活动引发的太阳高能粒子事件,被视为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。这一研究对于规划未来火星探测任务中的防辐射措施具有至关重要的意义。
据中国科学院近代物理研究所最新消息,由中国科学家主导的国际合作团队,在火星空间辐射环境监测领域取得了突破性进展。他们结合中外高能粒子及辐射探测数据,并运用火星大气粒子传输模拟技术,首次成功构建了太阳高能粒子在火星空间的完整能谱。
此次研究成果由来自中国科学技术大学、中国科学院近代物理研究所、兰州空间技术物理研究所及德国基尔大学的科研人员共同完成,相关论文已在国际权威学术期刊《地球物理研究快报》上发表,并作为封面文章展示。
合作团队透露,自2021年11月中国天问一号环绕器进入火星科学任务轨道以来,其搭载的能量粒子分析仪便开始对火星空间的粒子通量进行探测。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,该事件也被欧洲空间局、美国航空航天局的多颗火星探测器同时捕捉到,这在火星空间探测史上尚属首次。
值得注意的是,此前火星探测器搭载的太阳高能粒子仪探测范围有限,而天问一号能量粒子分析仪则能够探测到更宽能量范围的质子通量,为相关研究提供了更为全面的数据支持。在此基础上,合作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。
利用这一完整能谱,团队进一步计算了此次太阳高能粒子事件在火星轨道及表面引发的辐射剂量,并与实际测量值进行了对比验证。结果显示,天问一号能量粒子分析仪的数据以及火星辐射传输模型的精准性均得到了有效验证。
业内专家指出,这一研究成果不仅加深了人类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。同时,这也凸显了在火星进行连续、协同辐射监测的必要性和紧迫性。