“天问一号”日凌观测研究获进展

日前，中国科学院上海天文台、国家空间科学中心和澳大利亚塔斯马尼亚大学等中外科研机构，利用“天问一号”环绕器和“火星快车”轨道器的测控通信信号，联合开展了对太阳的日凌掩星观测，取得了重要成果。

“火星日凌”是指地球、火星运行至太阳两侧且三者近乎处于一条直线的自然现象。火星日凌期间，探测器向地球测控站发射的无线电信号经过临近太阳空间（以下简称临日空间），受太阳电磁辐射干扰导致其信号强度和频率发生变化。科学家通过对这些影响的研究，可以反演研究太阳的活动情况。

2021年火星日凌期间（9月下旬到10月中旬），“天问一号”环绕器和欧洲航天局“火星快车”轨道器任务团队控制两个探测器定期向地球发射无线电信号，多国科学家利用国内外十多个射电望远镜，观测两个探测器的信号受太阳影响情况。

2021年10月9日，当火星投影点距离日心2.6 Rs（太阳半径）时，研究发现6个观测站接收到“天问一号”“火星快车”的无线电信号频率出现了最强 20Hz、时间长达10分钟的扰动。

研究通过对扰动信号的分析发现，在无线电信号传播过程中穿越临日空间时，该区域的电子总含量发生了上千个TECU（总电子数单位，1TECU=1016个电子/平方米）的变化。与大角度分光日冕仪在同一时期获取的光学遥感观测数据对比后，研究发现此次的电子总含量变化是日冕物质抛射现象所致。

同时，在火星投影点附近更小的空间尺度范围内，研究观测到因日冕物质抛射与冕流相互作用引起的冕流波。冕流波是一种大尺度日冕波动现象，被称为“太阳上空飘扬的彩带”，反映了磁场对太阳风等离子体运动的约束情况。通常情况下，冕流波利用光学手段通过日冕仪进行观测，但受到观测背景亮度的限制。研究运用射电方法观测到背景较暗且光学手段无法分辨的冕流波细节结构，为未来开展冕流波观测提供了新方法。

本次观测在日冕物质抛射离去时，探测到初生高速太阳风流。初生太阳风是指刚刚从太阳射出的太阳风。一般认为，初生太阳风是低速的，在距离日心5Rs~20Rs范围内加速后才会形成高速太阳风。而本次观测在距离日心2.6Rs的位置便发现了速度高达上千公里每秒的高速太阳风现象。研究推测初生高速太阳风流可能是受到来自太阳的磁流体动力学波的影响而形成。此次观测工作表明，多站观测的方法可为探究太阳风流动与磁流体波动提供观测数据支持。

（总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉）

来源： 央视新闻客户端