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天问一号火星能量粒子分析仪科学成果发布

海口网　//www.modest4me.com　时间：2022-08-08 08:42

理解太阳高能粒子的加速与传播机制一直是空间物理和空间天气研究的重要课题之一。一旦离开近地环境进入太空、失去地球磁场的保护，宇航员及航天器就必然暴露在强烈的高能粒子辐射之中。与通量长期稳定的银河宇宙线不同，太阳高能粒子事件的发生具有偶发性和不可预测性。该类事件爆发时产生的能量粒子通常起源于太阳耀斑爆发和日冕物质抛射驱动的激波加速过程，其通量可高于背景宇宙线达几个数量级，不仅会对行星际和近地空间辐射环境带来巨大影响，也对载人航天和深空探测等空间任务构成巨大威胁。

通过对比分析2020年11月29日事件期间，火星能量粒子分析仪和地球附近航天器的质子通量观测数据，研究团队发现天问一号和地球附近航天器关联的磁力线并没有连接到太阳表面的爆发源区和行星际激波，这意味着高能粒子必须跨越磁力线才能到达天问一号和地球附近航天器。另外，研究团队还发现两个位置处观测到的质子能谱形状非常相似，均表现为双幂律谱，并且它们的质子强度时间曲线在太阳高能粒子事件衰减阶段也有着相似的演化趋势，呈现出典型的蓄水池现象。研究团队认为，双幂律能谱很可能是在激波加速源区产生，而传播过程中的垂直扩散效应是解释该事件中蓄水池现象的关键因素。此外，研究团队还讨论了太阳高能粒子事件峰值强度的径向相关性和磁力线长度相关性等。

在此次太阳高能粒子事件中，火星能量粒子分析仪与近地航天器的观测数据具有非常好的一致性，这表明火星能量粒子分析仪仪器功能与性能均符合设计预期，仪器测得的数据质量可靠，为后续环火星探测数据的研究奠定了良好基础，有望助力更好地了解火星辐射环境以及规划深空探测任务。

[来源：科技日报] [作者：] [编辑：施路平]

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