新(xin)華(hua)社上海1月15日(ri)(ri)電(dian)(記者張(zhang)建(jian)松、胡喆)“火星(xing)日(ri)(ri)凌”是指地球、火星(xing)運行(xing)(xing)至太陽兩側且三(san)者近乎處于一(yi)(yi)條直線的(de)自然現(xian)象。2021年9月下(xia)旬至10月中旬,執行(xing)(xing)我(wo)國首次火星(xing)探測任務(wu)的(de)“天問一(yi)(yi)號”經歷了首次“火星(xing)日(ri)(ri)凌”,與地球的(de)通信受到太陽電(dian)磁輻(fu)射的(de)干擾(rao),出現(xian)不穩定甚至中斷,一(yi)(yi)個月“不在服務(wu)區(qu)”。
正是在火星(xing)日凌期(qi)間,“天(tian)問一號(hao)”環繞(rao)器(qi)和歐空局“火星(xing)快車”軌道器(qi)任(ren)務團隊,通過兩個探(tan)測(ce)器(qi)定(ding)期(qi)向地球發(fa)射無線電信(xin)號(hao),多(duo)國科學家利用國內外十多(duo)個射電望遠鏡,對兩個探(tan)測(ce)器(qi)的(de)信(xin)號(hao)受太陽影(ying)響情況進行了(le)觀測(ce),獲取大量(liang)數據。
通過對這些數據進(jin)行深入分(fen)析,中國(guo)(guo)(guo)科(ke)學(xue)院(yuan)上海(hai)天文(wen)臺、中國(guo)(guo)(guo)科(ke)學(xue)院(yuan)國(guo)(guo)(guo)家空(kong)間科(ke)學(xue)中心、北京大(da)學(xue)地球與空(kong)間科(ke)學(xue)學(xue)院(yuan)、中國(guo)(guo)(guo)科(ke)學(xue)院(yuan)國(guo)(guo)(guo)家天文(wen)臺、澳大(da)利(li)亞塔斯馬(ma)尼亞大(da)學(xue)和(he)歐洲甚長基線干涉測量研(yan)究所等(deng)中外(wai)科(ke)研(yan)機構,聯(lian)合進(jin)行的(de)“火星日(ri)凌(ling)”研(yan)究,近期(qi)獲得(de)重(zhong)要成果(guo),相關研(yan)究論文(wen)已發表(biao)在(zai)國(guo)(guo)(guo)際專業期(qi)刊《天體(ti)物理學(xue)快報(The Astrophysical Journal Letters)》上。
據論文(wen)通訊(xun)作(zuo)者、中(zhong)國(guo)科學院(yuan)上海天文(wen)臺青年(nian)研究(jiu)(jiu)員馬茂莉介(jie)紹,2021年(nian)10月9日,當火星投(tou)影點(火星在太(tai)陽(yang)附近的投(tou)影)距離日心2.6Rs(太(tai)陽(yang)半(ban)徑)時,研究(jiu)(jiu)人員發現,6個觀測站接收到“天問(wen)一號(hao)”環繞器與(yu)“火星快車”軌道器的無線(xian)電(dian)信號(hao)頻率,出現了最強±20Hz、時間長(chang)達10分鐘的擾動。
通過對擾(rao)動信(xin)號的分析,研究(jiu)人(ren)員發現,無線(xian)電信(xin)號在穿(chuan)越臨日(ri)空間(jian)時,該區(qu)域的電子(zi)總含量發生了上(shang)千(qian)個(ge)TECU(總電子(zi)數單位,1TECU=1016個(ge)電子(zi)/平方(fang)米)的變(bian)化。
經過與大(da)角度分光日冕儀在(zai)同一時期獲取的(de)光學遙感觀(guan)測數據對比后發(fa)(fa)現(xian),此次(ci)的(de)電子總含量變(bian)化(hua)是(shi)(shi)由于日冕物質(zhi)拋射(she)(she)(CME)現(xian)象(xiang)引起(qi)的(de)。CME現(xian)象(xiang)是(shi)(shi)太陽最(zui)劇烈的(de)爆發(fa)(fa)現(xian)象(xiang)之(zhi)一,可快速拋射(she)(she)大(da)量攜(xie)帶有磁場的(de)等離子體。
同時,在(zai)火星投影(ying)點附近更小的(de)空間尺度范圍內(nei),觀測(ce)到因(yin)CME與冕流相互作用引起的(de)冕流波(bo)。冕流波(bo)是一種大尺度日冕波(bo)動現象,被(bei)稱(cheng)為“太陽上空飄揚的(de)彩帶”,反映了磁場對(dui)太陽風等離子體運(yun)動的(de)約束(shu)情(qing)況。
本(ben)次(ci)觀測(ce)(ce),還在CME離去時探測(ce)(ce)到了初生高速太陽風流。
業內專家認(ren)為,這次中外聯(lian)合成功進行“火(huo)(huo)星日凌”研(yan)究,得益于(yu)“天問一號”“火(huo)(huo)星快車(che)”探(tan)測(ce)(ce)(ce)(ce)器射電遙感觀測(ce)(ce)(ce)(ce)方法(fa)的高靈(ling)敏度,以及(ji)多站聯(lian)合觀測(ce)(ce)(ce)(ce)具有的高時間分(fen)辨(bian)率(lv)(lv)、高空(kong)間分(fen)辨(bian)率(lv)(lv)優(you)勢。利用(yong)這一方法(fa),今(jin)后可對原位探(tan)測(ce)(ce)(ce)(ce)器無(wu)法(fa)進入的臨日空(kong)間和光學手段(duan)無(wu)法(fa)識別的小尺度快速變化現象(xiang)進行觀測(ce)(ce)(ce)(ce),有助(zhu)于(yu)研(yan)究人員更(geng)加細致地(di)研(yan)究臨日空(kong)間環境(jing)及(ji)其對深空(kong)通(tong)信的影響。
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