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嫦娥四号中性原子探测仪最新科学成果发布:粒子通量与太阳风相关

IT007编辑02 2022-1-21 09:57

1 月 21 日消息,根据 @中国探月工程 官方微博,2019 年 1 月 3 日,嫦娥四号释放的玉兔二号月球车着陆在月球背面南极-艾肯盆地冯・卡门撞击坑,车上搭载中性原子探测仪(ASAN),首次在月球背面对月表能量中性原子(ENA)开展观测。近日,相关研究结果公布,发表于业内权威杂志 Astrophysical Journal Letters。

众所周知,地球有着强大的全球磁场,太阳风“入侵”地球时,地球周围会形成一个巨大的保护伞 —— 磁层,阻挡了绝大部分太阳风。而月球由于缺少这种全球磁场和浓密大气,月球表面直接暴露于深空中,太阳风、地球风可以直接轰击月表,产生各种各样的效应。


虽然月球没有全球磁场,但在月表散落着多个磁场异常区,在月表磁场强度约几百 nT,当太阳风与磁异常相互作用时,也会形成一个小保护伞 —— 微磁层,也可以阻挡一部分太阳风轰击月表,太阳风质子的反射率在大尺度磁异常区明显增加。探测能量中性原子可以揭示太阳风、地球风与月表相互作用的微观物理机制,揭示其中的小尺度特征。


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▲ 黄色区域为磁异常区,红色箭头代表在昏侧时太阳风轰击月表的方向。


研究发现,大多数月昼中,晨侧 ENA 微分通量高于昏侧;结合嫦娥四号中性原子探测仪和 ARTEMIS 卫星同期的观测数据分析发现,晨侧和昏侧不同能量范围的 ENA 微分通量与太阳风状态参数如通量、密度及动压呈正相关关系。这是首次利用月表中性原子观测数据计算磁异常上方的静电势,更新了粒子与磁异常相互作用的认识。该成果对研究太阳风、地球风与无大气无全球磁场的天体(如小行星或彗星)具有广泛的参考价值。


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▲ 太阳风质子的减速与磁异常有关


来自中国嫦娥、日本月亮女神、印度月船一号 以及美国的探测器数据表明,一般区域大约 0.1-1% 的太阳风质子会被月表散射,10-20% 的太阳风质子与月表作用后转化成能量中性原子。而在强磁异常区,这一数值会有明显变化,被反射的质子会更多。

    原作者: 沐泉 来自: IT之家
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