歐空局的火星快車軌道器,透過在火衛一實際不存在的情況下進行“飛越”,為研究人員提供了一個受控實驗,以更多地瞭解火星衛星和太陽風之間神秘的、間歇性的相互作用。
上圖:火星快車自2003年以來就一直圍繞著這顆紅色星球執行。
對火星長達半個世紀的研究已經產生了一系列的發現,可以用一句簡單的話來概括:火星是一顆非常令人驚訝的行星。雖然,它是太陽系中最像地球的目的地,但它在很多方面都是如此的不同,以至於通常很難真正瞭解到這顆紅色星球附近發生了什麼事情。
太陽風如何與火星及其兩顆衛星(火衛一和火衛二)相互作用就是一個很好的例子。在地球系統中,月球反射來自太陽的帶電粒子是眾所周知的。火衛一雖然比月球小得多,但它也是一個沒有磁場的岩石天體,繞著位於太陽系內部的一顆類地行星執行,所以它應該會以類似的方式反射這些粒子。
然而,當2003年12月進入火星軌道的火星快車反覆飛越火衛一時,它只在2008年和2016年1月看到了這種反射或後向散射的證據。從邏輯上講,火衛一正在受到太陽風的轟炸,所以問題是,這些粒子發生了什麼?
上圖:火星的衛星火衛一。
一種可能性是,帶電粒子根本沒有被反射,這是火星快車號的人造產物,它可能在移動太陽能陣列和感測器聚焦火衛一時,反射了帶電粒子。
為了驗證這一假設,任務控制中心命令火星快車號在2017年再進行三次飛越,與之前的三次相同,但有一個主要的不同:火衛一不會在那裡。換句話說,這些都是“假飛越”。
這些假的近距離觀測發現,航天器並沒有反射太陽風,而火衛一原本應該(但並沒有)被解讀為空白區域。歐空局表示,這基本上與實驗室實驗相同,以假飛越作為對照,與真實飛越進行比較,使科學家能夠消除火星快車作為反射源。
上圖:“假飛越”資訊圖表。
但這仍然留下了一個懸而未決的問題,即為什麼航天器只間歇性地看到來自火衛一的後向散射。這可能是由於火衛一和月球的大小不同,火衛一上沒有探測到的磁場,表面成分的不同,或者其他因素。
瑞典空間物理研究所(IRF)的科學家表示:“總的來說,間歇性粒子很可能是從火衛一的表面反射出來的,但我們不能排除另一個神秘的來源。然而,‘假飛越’幫助我們更好地瞭解了情況,明確表明火星快車不是反射來源。為了瞭解更多,我們需要火星快車以更多的、不同的方式飛越火衛一。即使在這些飛越過程中沒有看到反射粒子,即使沒有訊號,也會提供有價值的統計資料。”
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