近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)，利用我國火星探測(cè)任務(wù)天問一號(hào)環(huán)繞器的磁場(chǎng)、等離子體觀測(cè)數(shù)據(jù)，并結(jié)合美國“火星大氣與揮發(fā)物演化”（MAVEN）探測(cè)器的觀測(cè)數(shù)據(jù)，在火星弓激波對(duì)太陽風(fēng)響應(yīng)研究方面取得進(jìn)展。

　　火星弓激波是超磁聲速太陽風(fēng)在火星附近減速為亞磁聲速并發(fā)生偏轉(zhuǎn)的區(qū)域，其位置反映了太陽風(fēng)與火星空間環(huán)境相互作用的強(qiáng)度。研究發(fā)現(xiàn)，火星弓激波位置受太陽極紫外輻射、太陽風(fēng)動(dòng)壓、行星際磁場(chǎng)強(qiáng)度和方向等參數(shù)的影響?？蒲袌F(tuán)隊(duì)曾對(duì)太陽風(fēng)擾動(dòng)下火星弓激波的振蕩現(xiàn)象開展研究。然而，針對(duì)弱太陽風(fēng)擾動(dòng)這一特定情況，其物理過程尚不清晰。在前期工作的基礎(chǔ)上，利用天問一號(hào)環(huán)繞器與MAVEN探測(cè)器的聯(lián)合觀測(cè)數(shù)據(jù)，團(tuán)隊(duì)對(duì)弱太陽風(fēng)擾動(dòng)條件下火星弓激波的振蕩行為展開深入分析。

　　在典型觀測(cè)事件中，天問一號(hào)環(huán)繞器搭載的磁強(qiáng)計(jì)和離子分析儀，在火星弓激波附近多次記錄到物理參數(shù)的突變。通過對(duì)比分析弓激波附近的瞬態(tài)結(jié)構(gòu)以及弓激波面的漣漪結(jié)構(gòu)特征，研究團(tuán)隊(duì)確認(rèn)觀測(cè)到火星弓激波的振蕩現(xiàn)象。期間，位于火星弓激波上游太陽風(fēng)中的MAVEN探測(cè)器未探測(cè)到明顯的太陽風(fēng)擾動(dòng)，從而證實(shí)該振蕩發(fā)生于弱太陽風(fēng)擾動(dòng)背景之下。

　　團(tuán)隊(duì)分析火星巖殼磁場(chǎng)分布特征和太陽風(fēng)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)太陽風(fēng)馬赫數(shù)較低時(shí)，火星弓激波強(qiáng)度較弱，即使受到輕微擾動(dòng)也易引發(fā)振蕩，而在馬赫數(shù)較高時(shí)，即便擾動(dòng)更強(qiáng)，弓激波仍可能保持穩(wěn)定。該現(xiàn)象通過數(shù)值模擬得到進(jìn)一步驗(yàn)證。

　　上述研究基于我國天問一號(hào)的自主探測(cè)數(shù)據(jù)以及中國科大負(fù)責(zé)研制的火星磁強(qiáng)計(jì)所提供的磁測(cè)數(shù)據(jù)，揭示了火星空間環(huán)境對(duì)弱太陽風(fēng)擾動(dòng)的響應(yīng)機(jī)制。同時(shí)，該工作完善了對(duì)太陽風(fēng)與火星空間環(huán)境相互作用機(jī)制的認(rèn)識(shí)，深化了關(guān)于太陽風(fēng)與非磁化行星相互作用過程的理解。

　　相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金和中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（B類）等的支持。

弓激波振蕩事件的數(shù)值模擬結(jié)果