環球今頭條!“天問一號”日凌觀測研究獲進展

      時間:2023-01-17 12:46:24 來源: 央視新聞客戶端



      【資料圖】

      日前,中國科學院上海天文臺、國家空間科學中心和澳大利亞塔斯馬尼亞大學等中外科研機構,利用“天問一號”環繞器和“火星快車”軌道器的測控通信信號,聯合開展了對太陽的日凌掩星觀測,取得了重要成果。

      “火星日凌”是指地球、火星運行至太陽兩側且三者近乎處于一條直線的自然現象?;鹦侨樟杵陂g,探測器向地球測控站發射的無線電信號經過臨近太陽空間(以下簡稱臨日空間),受太陽電磁輻射干擾導致其信號強度和頻率發生變化??茖W家通過對這些影響的研究,可以反演研究太陽的活動情況。

      2021年火星日凌期間(9月下旬到10月中旬),“天問一號”環繞器和歐洲航天局“火星快車”軌道器任務團隊控制兩個探測器定期向地球發射無線電信號,多國科學家利用國內外十多個射電望遠鏡,觀測兩個探測器的信號受太陽影響情況。

      2021年10月9日,當火星投影點距離日心2.6 Rs(太陽半徑)時,研究發現6個觀測站接收到“天問一號”“火星快車”的無線電信號頻率出現了最強±20Hz、時間長達10分鐘的擾動。

      研究通過對擾動信號的分析發現,在無線電信號傳播過程中穿越臨日空間時,該區域的電子總含量發生了上千個TECU(總電子數單位,1TECU=1016個電子/平方米)的變化。與大角度分光日冕儀在同一時期獲取的光學遙感觀測數據對比后,研究發現此次的電子總含量變化是日冕物質拋射現象所致。

      同時,在火星投影點附近更小的空間尺度范圍內,研究觀測到因日冕物質拋射與冕流相互作用引起的冕流波。冕流波是一種大尺度日冕波動現象,被稱為“太陽上空飄揚的彩帶”,反映了磁場對太陽風等離子體運動的約束情況。通常情況下,冕流波利用光學手段通過日冕儀進行觀測,但受到觀測背景亮度的限制。研究運用射電方法觀測到背景較暗且光學手段無法分辨的冕流波細節結構,為未來開展冕流波觀測提供了新方法。

      本次觀測在日冕物質拋射離去時,探測到初生高速太陽風流。初生太陽風是指剛剛從太陽射出的太陽風。一般認為,初生太陽風是低速的,在距離日心5Rs~20Rs范圍內加速后才會形成高速太陽風。而本次觀測在距離日心2.6Rs的位置便發現了速度高達上千公里每秒的高速太陽風現象。研究推測初生高速太陽風流可能是受到來自太陽的磁流體動力學波的影響而形成。此次觀測工作表明,多站觀測的方法可為探究太陽風流動與磁流體波動提供觀測數據支持。

      (總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉)

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