|
Спектр протонов высокой энергии в марсианском пространстве
|
|
|
|
Ученые впервые построили полный энергетический спектр протонов, наблюдавшийся во время извержения солнца в марсианском пространстве, что углубило наше понимание радиационной обстановки вокруг Марса. Это исследование было совместно проведено исследователями из Университета науки и технологий Китая, Института современной физики (IMP) Китайской академии наук (CAS), Института физики Ланьчжоу и Кильского университета в Германии и было опубликовано в журнале Geophysical Research Letters в качестве сопроводительной статьи..
|
|
|
|
Выбросы частиц солнечной энергии (СЭП), вызванные солнечными извержениями, относятся к числу наиболее разрушительных явлений космической погоды. Во время этих явлений поток заряженных частиц высокой энергии в космосе может внезапно увеличиться, создавая значительные угрозы безопасности космических аппаратов и астронавтов.
|
|
|
|
В отличие от Земли, на Марсе отсутствует защитное магнитное поле и очень разреженная атмосфера, что делает его поверхность особенно уязвимой для частиц высокой энергии и вторичных частиц. Таким образом, изучение влияния событий SEP на Марсе имеет решающее значение для радиационной защиты в будущих миссиях по исследованию Марса.
|
|
|
|
|
|
|
В ноябре 2021 года китайский орбитальный аппарат "Тяньвэнь-1" вышел на околоземную орбиту для научной миссии вокруг Марса. Его анализатор частиц Mars Energy (MEPA) начал измерять поток частиц. Обладая широким диапазоном измерения энергии от 2 до 100 МэВ, MEPA значительно расширяет возможности мониторинга высокоэнергетических протонов в марсианском пространстве, предоставляя важнейшие данные для данного исследования.
|
|
|
|
15 февраля 2022 года MEPA зафиксировало сентябрьское событие с исключительно высокой интенсивностью и энергией. Это событие было одновременно обнаружено орбитальным аппаратом Европейского космического агентства Trace Gas Orbiter (TGO), орбитальным аппаратом NASA Mars Atmosphere and Volatile Evolution Orbiter (MAVEN) и марсоходом Curiosity на поверхности Марса. Это первое космическое событие, наблюдаемое таким количеством различных детекторов излучения и частиц на Марсе.
|
|
|
|
В этом совместном исследовании исследователи использовали данные с нескольких детекторов для построения энергетических спектров протонов. Спектры протонов низкой и средней энергий были получены с помощью Tianwen-1 и MAVEN, в то время как поток протонов высокой энергии был получен путем объединения наблюдений марсохода Curiosity на Марсе с моделированием переноса частиц в атмосфере Марса.
|
|
|
|
Сопоставив наблюдаемые и полученные потоки при различных энергиях, исследователи успешно построили полный энергетический спектр протонов события SEP, охватывающий от 1 до 1000 МэВ.
|
|
|
|
Затем исследователи использовали этот спектр для расчета дозы облучения, вызванной событием на марсианской орбите и на поверхности Марса, что согласуется с фактическими измерениями дозы. Этот результат подтверждает надежность данных MEPA Tianwen-1 и точность модели переноса излучения на Марс.
|
|
|
|
Это исследование служит ориентиром для будущих исследований подобных явлений космической погоды, а также подчеркивает необходимость непрерывного и скоординированного радиационного мониторинга на Марсе.
|
|
|
|
Источник
|
