Событие частиц SEP 15 февраля 2022 года было одновременно обнаружено на поверхности Марса китайским орбитальным аппаратом Tianwen-1, TGO, MAVEN и марсоходом Curiosity. Изображение предоставлено: Письма о геофизических исследованиях (2024 г.). DOI: 10.1029/2024GL111775
Ученые создали первый полный энергетический спектр протонов, наблюдавшийся во время извержения Солнца в марсианском пространстве, что углубило наше понимание радиационной среды вокруг Марса.
Это исследование было проведено совместно 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 опубликована титульная статья.
События солнечных энергетических частиц (SEP), вызванные солнечными вспышками, являются одними из наиболее разрушительных явлений космической погоды. Во время этих событий поток заряженных частиц высоких энергий в космосе может внезапно увеличиться, создавая значительную угрозу безопасности космических кораблей и космонавтов.
В отличие от Земли, Марс не имеет защитного магнитного поля и очень тонкой атмосферы, что делает его поверхность особенно уязвимой для частиц высокой энергии и вторичных частиц. Поэтому изучение последствий событий СЭП 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 орбиту Марса с научной миссией. Его анализатор частиц энергии Марса (MEPA) начал измерять поток частиц. Благодаря широкому диапазону измерения энергии 2–100 МэВ MEPA значительно улучшает возможности мониторинга протонов высоких энергий в марсианском пространстве и предоставляет важные данные для этого исследования.
Наблюдаемые энергетические спектры и восстановленные спектры протонов с энергией 1–1000 МэВ, полученные SPE 15 февраля 2022 года. Изображение предоставлено: Geophysical Research Letters (2024). DOI: 10.1029/2024GL111775
15 февраля 2022 года MEPA зафиксировало событие СЭП исключительно высокой интенсивности и энергии. Событие было обнаружено одновременно на поверхности Марса орбитальным аппаратом Trace Gas Orbiter (TGO) Европейского космического агентства, орбитальным аппаратом НАСА «Марсианская атмосфера и летучая эволюция» (MAVEN) и марсоходом Curiosity. Это первое событие СЭП, наблюдаемое таким количеством различных детекторов излучения и частиц на Марсе.
В этом совместном исследовании исследователи использовали данные нескольких детекторов для создания энергетических спектров протонов. Спектры протонов низкой и средней энергии были предоставлены Tianwen-1 и MAVEN, а поток протонов высокой энергии был получен путем объединения наблюдений марсохода Curiosity на Марсе с моделированием переноса частиц в марсианской атмосфере.
Сравнивая наблюдаемые и предполагаемые потоки при разных энергиях, исследователям удалось построить полный энергетический спектр протонов события SEP в диапазоне от 1 до 1000 МэВ.
Затем исследователи использовали этот спектр для расчета дозы радиации, вызванной событием на марсианской орбите и на поверхности Марса, что соответствует фактическим измерениям дозы. Этот результат подтверждает надежность данных MEPA от Тяньвэнь-1 и точность модели радиационного переноса Марса.
Это исследование дает основу для будущих исследований подобных явлений космической погоды, а также подчеркивает необходимость непрерывного и скоординированного радиационного мониторинга на Марсе.
Информация от: Китайской академией наук
