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月球|地球磁场“罩不住”月球？ 安全探月还需摸清太阳风动向( 二 )


山东大学史全岐团队与国家空间科学中心副研究员唐斌斌共同合作，在空间天气国家重点实验室开放课题的支持下，通过观测和模拟，对月球空间天气的“变脸”原因进行更细致的探索 。
唐斌斌介绍，模拟的一个好处，是可以对地月空间的磁场和等离子活动进行整体再现，克服了卫星只能观测一两个点的局限性；另一方面，通过模拟，除了可以再现观测的情况外，还可以通过改变不同的输入条件，去试验在众多复杂的因素里，到底哪个因素占主导地位，相当于可以做很多次数值实验 。
“因为不清楚在地球磁层偏转现象中，到底是倾斜的激波还是倾斜的太阳风起主导作用，我们就通过改变输入条件做了多次模拟 。例如，在一次模拟里面，我们让行星际激波正面冲击地球，仅仅让太阳风的方向发生突变，结果发现磁层可以发生同样的偏转 。”史全岐说，太阳风本身的转向就能促成地球磁场偏转，意味着这种偏转情况发生的频率可能会比原来想象的还要高，因为满足偏转条件的太阳风出现的概率，比行星际激波出现的概率要高得多 。
“我们也用另一种模型进行了结果的验证 。两种不同的全球磁流体模拟结果都表明，月球位置上的磁尾偏转主要受太阳风的控制，时间尺度约为半小时 。”史全岐表示 。
新发现有助月球空间天气预报
如果地球“罩不住”月球的现象有规律可循，那么月球空间天气将有望做到预报预警 。
史全岐解释说：“基础理论研究将根据数据的观测和数值模拟结果构建模型 。未来可以通过距离太阳更近的卫星去监测这种偏转 。一旦偏转现象发生，就可以马上把信号传递到地面，人们就能经过模型分析，预测它到达月球后会使磁层偏转到什么程度 。如果偏转得很厉害，就可以提前几十分钟进行预警，通知关闭月球上的设施敏感仪器，并让宇航员马上躲到掩蔽设施中去 。”
“我们期待这一发现能够在将来帮助改进月球辐射环境的动态模型，为月球上的各类活动提供一个安全缓冲期 。”史全岐进一步表示 。
“空间天气的预警预报很像地球上的天气预报，不同的是观测对象，空间天气需要追踪太阳风、粒子风暴和行星际电磁场等因素对空间造成的影响 。”史全岐说，山东大学目前已经建立了月球辐射探测实验室，除了进一步分析我国嫦娥四号探测器传回的月球空间环境数据之外，还将发展一些自主探测手段，希望将相关空间天气的活动规律研究得更加清楚 。
本报采访人员 张佳星 


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