ESA长期服务的双任务火星快车和金星快车的测量捕捉到了高能宇宙射线强度与太阳活动对我们太阳系内部的影响之间的变化。

隐藏在航天器数据中的宇宙射线计数突出了太阳周期对火星和金星的影响

将两个航天器携带的仪器ASPERA等离子传感器的数据与太阳表面可见的太阳黑子数量进行比较，可以看出在11年太阳活动周期的活动高峰期间，宇宙射线计数是如何被抑制的。这项由瑞典空间物理研究所的YoshifumiFutaana博士领导的国际研究今天发表在《天体物理学杂志》上。

宇宙射线是以几乎光速传播的粒子，起源于我们的太阳系之外。它们是一种危险的高能辐射形式，可能导致航天器的电子故障并破坏太空中人类的DNA。

除了与太阳周期长达十年的关系外，研究人员还研究了宇宙射线探测在轨道的短时间尺度内是如何变化的。令人惊讶的是，他们发现火星后方不受宇宙射线影响的区域比这颗行星的实际半径还要宽100多公里。为什么这个被封锁的区域应该这么大，原因尚不清楚。

“这项研究显示了一系列有价值的见解，这些见解可以从ASPERA仪器收集的实际背景计数信息中得出。了解宇宙射线与太阳周期、行星大气和航天器仪器性能之间的各种关系非常重要对未来的机器人任务和人类探索很重要，”Futaana博士说。

火星快车于2003年发射，仍在红色星球周围服务，而金星快车从2006年到2014年一直在运行。研究人员将来自火星的17年数据集和来自金星的8年数据集与来自Thule的基于地球的宇宙射线测量值进行了比较格陵兰岛的中子监测器。科学家们采用了三个月期间宇宙射线计数的中值，以尽量减少零星太阳活动的影响，例如耀斑或日冕物质抛射。为该研究提取的背景辐射计数数据库已经发布，可以通过EuroplanetSPIDER行星空间气象服务访问。

所有数据集都显示，随着第24个太阳周期的活动达到峰值，宇宙射线探测数量有所减少。特别是，火星快车的数据和地球的观测显示出非常相似的特征。然而，在火星上太阳黑子的最大数量和宇宙射线探测的最小数量之间存在大约九个月的明显滞后。

“之前的研究表明，太阳活动与宇宙射线在地球和火星的行为之间存在几个月的延迟。我们的结果似乎证实了这一点，并提供了进一步的证据表明第24个太阳周期有点不寻常，也许由于第23和24周期之间的太阳极小期很长，或者第24周期期间的活动相对较低，”Futaana博士说。

从2010年开始，随着机载处理方式的变化，对金星快车数据的分析变得复杂起来。此外，虽然火星快车和金星快车携带的ASPERA仪器基于共同的设计，但它们各自针对各自运行的截然不同的行星环境进行了定制。这意味着无法使用可用的数据集直接比较火星和金星的宇宙射线通量。

“使用背景计数来研究宇宙射线和高能粒子与行星任务的相互作用相对较新。但是，获取这些信息显示出作为强大工具的潜力，例如，在保护即将到来的JUpiterIcymoonExplorer(JUICE)方面欧洲航天局的任务，它将探索木星冰冷卫星周围的严酷环境，”法国图卢兹天体物理学和行星学研究所(IRAP)的尼古拉斯·安德烈说，他是欧洲行星SPIDER服务的协调员，也是这项研究。