火星和地球一樣受到強烈的太陽風暴的襲擊

最近幾周,太陽變得如此吵鬧,以至于地球反復受到太陽等離子體噴發(fā)發(fā)出的輻射和粒子的轟擊。

但地球并不是唯一受太陽風暴.地球與太陽的距離僅為地球的1.5倍,火星也受到了太陽系中噴出的巨大粒子噴射的沖擊。

這顆紅色星球的磁環(huán)境和大氣層比地球弱得多,因此太陽風暴的影響看起來有點不同。但是像MAVEN軌道飛行器上的儀器已經(jīng)記錄了這些影響 - 現(xiàn)在我們可以利用這些數(shù)據(jù)來了解火星上的輻射環(huán)境,以及它如何影響未來的人類探索者。

“這是MAVEN有史以來最大的太陽高能粒子事件,”物理學家克里斯蒂娜·李(Christina Lee)說加州大學伯克利分校?!斑^去幾周發(fā)生了幾次太陽事件,所以我們看到一波又一波的粒子撞擊火星。

由帶電太陽粒子撞擊好奇號火星車的導航相機引起的斑點觀測。(美國宇航局/噴氣推進實驗室-加州理工學院)

在地球上,最大的影響出現(xiàn)在5月初,當時被稱為日冕物質(zhì)拋射(CME)的噴發(fā) - 太陽等離子體和磁場的巨大拋射,有時與太陽耀斑一起發(fā)生 - 向我們的方向噴出。

結(jié)果是壯觀的極光色彩陣列在通常不了解此類景象的緯度上可以看到,因為太陽粒子與地球磁場糾纏在一起,并如雨點般落到地球大氣層上,與地球粒子的相互作用產(chǎn)生了令人驚嘆的燈光秀。

負責這些噴發(fā)的太陽黑子區(qū)域隨后旋轉(zhuǎn)到太陽的另一側(cè),但我們的主星并沒有結(jié)束它的惡作劇。5 月 20 日,一個絕對巨大的噴發(fā)發(fā)生在太陽的遠端,一個耀斑估計在X12,這將使它位于有史以來最強大的太陽耀斑.緊接著,一個CME噴了出來 - 火星在火線上。

耀斑發(fā)出的光首先到達,使火星沐浴在太陽X和γ輻射中。CME粒子傳播比光速慢得多,所以他們晚了一會兒到達,引發(fā)了火星大氣中的極光。

現(xiàn)在,火星不像地球那樣有全球磁場。它沒有可操作的內(nèi)部活動 - 發(fā)電機 - 來生產(chǎn)它。在地球上,磁場將太陽粒子加速到兩極,在那里它們落入電離層。這就是為什么極光活動集中在高緯度地區(qū)的原因。

因為火星沒有可以做到這一點的磁場,那里的極光往往是全球性的。但有一個問題。由此產(chǎn)生的“燈光秀”是在紫外線下進行的,這意味著我們無法用肉眼看到它們。

幸運的是,我們有圍繞這顆紅色星球運行的衛(wèi)星。MAVEN一直在捕捉火星大氣中持續(xù)的紫外線波動,因為一波又一波的太陽粒子撞擊火星大氣層。

地面上的漫游者也測量了耀斑的輻射流入。地球大氣層阻擋了最有能量的光到達火星表面,但火星周圍大氣的體積不到地球體積的1%。幾乎沒有任何保護免受太陽光線的傷害。

在巨大的耀斑之后,好奇號的輻射評估探測器記錄了高達8,100的輻射激增微灰度– 相當于一次 30 次胸部 X 光檢查,是火星車記錄的最大激增。這樣的激增不會是致命的,但對一個人的健康也不完全是好事。

事實上,好奇號在暴風雨期間獲得的黑白圖像充滿了“雪”——由帶電粒子與相機相互作用產(chǎn)生的靜電。

這項測量為致力于開發(fā)火星任務的科學家提供了一個關(guān)鍵數(shù)據(jù)點,用于了解探測器可能進入什么樣的輻射環(huán)境,這有助于設(shè)計避免或保護免受浪涌影響的策略。

“懸崖邊或熔巖管將為宇航員提供額外的屏蔽,使其免受此類事件的影響。在火星軌道或深空,劑量率會高得多。物理學家唐·哈斯勒(Don Hassler)說西南研究院。

同時,當我們進入最活躍的階段在太陽周期中,預計會有更多的暴風雨。哈斯勒補充道“如果太陽上的這個活躍區(qū)域繼續(xù)爆發(fā),我不會感到驚訝,這意味著未來幾周地球和火星都會有更多的太陽風暴。

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