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

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)動壓、行星際磁場強度和方向等參數(shù)的影響?？蒲袌F隊曾對太陽風(fēng)擾動下火星弓激波的振蕩現(xiàn)象開展研究。然而，針對弱太陽風(fēng)擾動這一特定情況，其物理過程尚不清晰。在前期工作的基礎(chǔ)上，利用天問一號環(huán)繞器與MAVEN探測器的聯(lián)合觀測數(shù)據(jù)，團隊對弱太陽風(fēng)擾動條件下火星弓激波的振蕩行為展開深入分析。

在典型觀測事件中，天問一號環(huán)繞器搭載的磁強計和離子分析儀，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，研究團隊確認觀測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探測器未探測到明顯的太陽風(fēng)擾動，從而證實該振蕩發(fā)生于弱太陽風(fēng)擾動背景之下。

團隊分析火星巖殼磁場分布特征和太陽風(fēng)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，當太陽風(fēng)馬赫數(shù)較低時，火星弓激波強度較弱，即使受到輕微擾動也易引發(fā)振蕩，而在馬赫數(shù)較高時，即便擾動更強，弓激波仍可能保持穩(wěn)定。該現(xiàn)象通過數(shù)值模擬得到進一步驗證。

上述研究基于我國天問一號的自主探測數(shù)據(jù)以及中國科大負責(zé)研制的火星磁強計所提供的磁測數(shù)據(jù)，揭示了火星空間環(huán)境對弱太陽風(fēng)擾動的響應(yīng)機制。同時，該工作完善了對太陽風(fēng)與火星空間環(huán)境相互作用機制的認識，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（B類）等的支持。

論文鏈接

弓激波振蕩事件的數(shù)值模擬結(jié)果