科學家通過對火衛一進行“假飛越”來解開這顆火星衛星之謎

據了解,通過在火衛一實際不存在的時候對其進行的“飛越”,歐航局(ESA)的Mars Express軌道器為研究人員提供了一個受控實驗,進而讓他們得以了解更多關於火星衛星和太陽風之間神秘的、間歇性的互動。

科學家通過對火衛一進行“假飛越”來解開這顆火星衛星之謎

半個世紀以來對火星的研究產生了一長串的發現,可以用一句簡單的話來概括。火星是一個非常令人驚訝的星球。儘管它是太陽系中最像地球的目的地,但它在很多方面都非常不同,以至於我們往往很難真正掌握紅色星球附近發生的事情。

一個典型的例子是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。在地球系統中,月球反射來自太陽的帶電粒子是公認的。火衛一雖然比月球小得多,但也是一個沒有磁場的岩石體,它正圍繞着位於內太陽系的一顆陸生行星運行,因此它應該以類似的方式反射這些粒子。

科學家通過對火衛一進行“假飛越”來解開這顆火星衛星之謎

然而,當2003年12月進入火星軌道的Mars Express對火衛一進行反覆飛越時,它只在2008年和2016年1月看到了這種反射–或反向散射的證據。從邏輯上講,火衛一正在受到太陽風的轟擊,所以問題是,這些粒子發生了什麼?

一種可能性是,帶電粒子根本沒有被反射,探測是Mars Express的一個偽裝,當它移動其太陽電池陣列和傳感器以關注火衛一時它可能將它們反射到自己身上。

為了測試這一假設,任務控制中心命令Mars Express在2017年再進行三次飛越,跟之前的飛越相同,但有一個重大區別。火衛一不會出現在那裡。換言之,這些是假飛越。

科學家通過對火衛一進行“假飛越”來解開這顆火星衛星之謎

這些假飛越觀察到航天器沒有反射太陽風,而火衛一應該在的區域(但不是)被讀成空的空間。ESA表示,這跟用假飛越作為對照、跟真正的飛越進行比較的實驗室實驗基本相同,這使得科學家能夠消除Mars Express作為反射的來源。

雖然令人欣慰,但這仍留下了一個問題:為什麼航天器只是間歇性地看到來自火衛一的反向散射。這可能是由於火衛一和月球的大小不同,火衛一上有一個未被發現的磁場、表面成分的不同或其他因素。

“總體來說,這些斷斷續續的粒子很可能是從火衛一表面反射出來的,但我們不能排除另一個神秘的來源,”瑞典空間物理研究所的Yoshifumi Futaana表示“然而,‘假’飛越可以幫助我們更好地了解情況、明確顯示Mars Express不是來源。為了了解更多,我們需要更多Mars Express在不同配置下飛越火衛一。即使在這些飛越過程中沒有看到反射粒子,即使沒有信號也會提供有價值的統計數據。”

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