中国科学技术大学揭示火星弓激波为何振荡如此

中国科学技术大学揭示了火星弓形激波为何振荡如此之大，续写了我国自主探索的科学故事。近日，中国科学技术大学教授王玉明领导的国际研究团队利用我国首次探测任务“天问一号”轨道飞行器的磁场和等离子体观测数据，结合美国“火星大气与挥发演化”（Maven）探测器的观测数据，揭示了火星弓激波普遍大幅振荡的原因。研究结果发表在《自然通讯》上。弓形激波是天体和行星际太阳风之间的第一个界面。其动态行为不仅反映了太阳风对天体的扰动，还反映了天空本身的磁场和等离子体特性。它是理解统计数据的重要接口e、天体空间环境变化规律。火星弓激波是超磁音速太阳风在火星附近减速至亚磁音速并发生偏转的区域。它的位置反映了太阳风与火星太空大气相互作用的强度。研究表明，火星弓形激波的位置受到太阳强紫外线辐射、太阳风动压、行星际磁场强度和方向等多种参数的影响。研究团队研究了火星弓形激波在太阳风扰动下的行为，展示了火星弓形激波在微小尺度乃至数百公里尺度上的一般振荡行为。然而，在研究过程中，团队成员发现，在太阳风的微弱扰动下，火星弓形激波通常是稳定的，但有时类似于一般振荡。是M旋转造成的吗ars，它携带着岩石的剩磁，还是由太阳风的特殊条件驱动的？物理过程尚不清楚。在前期工作的基础上，研究团队利用“天问一号”轨道飞行器和“火星大气与挥发演化”探测器的联合观测数据，对弱风湍流条件下火星弓激波的振荡行为进行了深入分析。通过分析火星地壳磁场分布特征和太阳风数据，研究小组发现，当太阳风马赫数较低时，火星弓形激波强度较弱，即使受到轻微扰动也容易引起振荡；由于马赫数较高，即使扰动较强，弓激波仍能保持稳定。通过数值模拟进一步验证了这一现象。本研究基于我国“天问一号”的自主探测数据，特别是磁力中国科学技术大学研制的火星磁力仪提供的抽动测量数据，揭示了火星空间环境减弱太阳风扰动的响应机制。这一成果提高了对太阳风与火星空间环境相互作用机制的认识，加深了对太阳风与系外行星相互作用过程的认识，续写了我国自主探测火星的科学故事。 （记者陈弯弯）