Araştırmacılar, Çin’in Tianwen-1 misyonu tarafından gözlemlenen güneş enerjili parçacık olayını bildirdiler

Çin Bilimler Akademisi’nin (CAS) Modern Fizik Enstitüsü’nden (IMP) araştırmacılar ve onların işbirlikçileri, Çin’in Tianwen-1 (TW) üzerinde taşınan Mars Energetic Particle Analyzer (MEPA) tarafından gözlemlenen bir güneş enerjili parçacık (SEP) olayı bildirdiler. -1) uzay aracı. MEPA’ya dayalı ilk bilimsel rapor olan makale, Astrofizik Dergi Mektupları.

IMP ve Lanzhou Fizik Enstitüsü tarafından ortaklaşa geliştirilen MEPA, Çin’in gezegenler arası ve Mars’a yakın uzay radyasyon ortamını incelemeyi amaçlayan ilk bilimsel yüküdür. Keşif görevine başlamak için Temmuz 2020’de TW-1 uzay aracıyla fırlatıldı.

29 Kasım 2020’de MEPA, 1.39 astronomik birimde güneş Döngüsü 25’in ilk büyük yaygın SEP etkinliğini gözlemledi. SEP olayının patlaması sırasında, TW-1 ve Dünya yaklaşık olarak aynı manyetik alan çizgisi üzerindeydi, yani TW-1 ve Dünya’ya yakın uzay aracı on milyonlarca kilometrelik bir mesafeden güneş enerjili parçacıkları gözlemleyebiliyordu. enerjik parçacık yayılımının etkilerini incelemek için nadir bir fırsat sağladı.

Güneş enerjili parçacıkların hızlanma ve yayılma mekanizmasının incelenmesi, uzay fiziğinde büyük önem taşımaktadır. Dünyaya yakın çevreden ayrılıp uzaya gittikten sonra, jeomanyetik alanın koruması olmayan astronotlar ve uzay araçları kaçınılmaz olarak yoğun yüksek enerjili parçacık radyasyonuna maruz kalırlar. Akıları uzun süre stabil olan galaktik kozmik ışınların aksine, SEP olayları düzensizdir ve herhangi bir güneş döngüsü sırasında öngörülemez. Akışları, sadece gezegenler arası ve dünyaya yakın uzay radyasyonu ortamı üzerinde büyük bir etkiye sahip olmakla kalmayıp, aynı zamanda insanlı uzay uçuşu ve derin gibi uzay misyonları için büyük bir tehdit oluşturacak olan arka plan kozmik ışınlarınınkinden birkaç kat daha yüksektir. uzay araştırması.

MEPA verilerini aldıktan sonra, IMP’den araştırmacılar verileri değerlendirdi ve MEPA’nın iyi çalışır durumda olduğunu doğruladı. Kendi oluşturdukları MEPA simülasyon yazılımlarını kullanarak, simüle edilmiş verileri döndürülen örneklenmiş orijinal verilerin sonuçlarıyla karşılaştırdılar ve farklı olay parçacıkları türleri için MEPA’nın geometrik faktörlerini elde ettiler. Araştırmacılar ayrıca örneklenen orijinal veriler ile MEPA’nın gözlemlenen yörüngedeki enerji spektrumu arasındaki ilişkiyi belirlediler ve MEPA’nın bilimsel tespit verilerinin kalitesini sağlamak için bir dizi MEPA veri analizi yöntemi oluşturdular.

MEPA ve Dünya’ya yakın uyduların proton akışı verilerine dayanarak, araştırma ekibi SEP olaylarının hızlanma ve yayılma mekanizmasını araştırdı. Ekip, Macao Bilim ve Teknoloji Üniversitesi, Çin Yerbilimleri Üniversitesi, IMP, Lanzhou Fizik Enstitüsü, CAS Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi, ABD, Huntsville’deki Alabama Üniversitesi ve CAS Ulusal Uzay Bilimleri Merkezi’nden araştırmacılardan oluşmaktadır. .

Araştırmacılar, MEPA ve Dünya’ya yakın uzay aracından gelen proton akışı verilerini karşılaştırarak, TW-1 ve Dünya’ya yakın uzay aracıyla ilişkili manyetik alan çizgisinin, güneşin yüzeyindeki patlama kaynak bölgelerine ve gezegenler arası şoka bağlı olmadığını buldular. TW-1 ve Dünya’ya yakın uzay araçları tarafından yapılan gözlem, çapraz alan difüzyonundan kaynaklanmaktadır.

Bu arada araştırmacılar, iki lokasyondaki verilerin benzer çift-kuvvet yasası spektral özellikleri gösterdiğini ve proton zaman-yoğunluk profillerinin SEP bozunma evresi sırasında tipik bir rezervuar fenomeni gösterdiğini buldular. Çift kuvvet kanunu spektrumunun büyük olasılıkla şok ivmesinin kaynak bölgesinde üretildiğini ve dikey difüzyonun bu olay sırasında SEP rezervuar fenomenini açıklamada kilit bir faktör olduğunu öne sürdüler. Ayrıca SEP tepe yoğunluğunun radyal ve gezegenler arası manyetik alan yol uzunluğu bağımlılığını tartıştılar.

SEP olayı, MEPA ve Dünya’ya yakın uyduların gözlem verileri arasında çok iyi bir tutarlılık gösteriyor. Sonuç, Mars’a yakın keşif verilerinin daha sonraki çalışması için iyi bir temel oluşturuyor ve insanların Mars’taki radyasyon ortamını daha iyi anlamalarına ve derin uzay araştırma görevlerini planlamalarına yardımcı olacak.