广泛的太阳风暴连续袭击了太阳、地球和火星附近的航天器

2021 年，太阳系周围多个不同的航天器记录了一场太阳风暴。他们的综合解读讲述了一个奇怪的故事。

太空天气可能看起来像是来自遥远星系的故事，但当太阳风暴影响地球上的我们时，我们会直接受到影响。 

例如，这些风暴就是北极光产生的原因。它们甚至可能导致我们的通信系统和电网暂时中断。从这些太阳耀斑中，我们可以学到很多东西——美国宇航局最近的一份声明分享了 2021 年的一个特别精彩的故事。 

随着航天机构继续将宇航员送入地球轨道，并开始规划更远的旅程，监测太阳风暴及其影响的方法将变得越来越重要。这些风暴有可能伤害人类、卫星和航天器；欧洲航天局 2023 年发布的一份报告讨论了如何在太阳爆发后首次在地球、月球和火星表面同时观测到此类高能粒子。这引起了重要的关注。

ExoMars TGO 项目科学家科林·威尔逊 (Colin Wilson) 在欧空局的新闻稿中分享道：“太空辐射会对我们整个太阳系的探索造成真正的危险。” “机器人任务对高水平辐射事件的测量对于为长期载人任务做好准备至关重要。”

在一个卫星和其他仪器数量达到历史最高水平的时代，NASA 的太阳物理学任务利用航天器来更深入地了解空间现象，并讲述太阳事件后粒子被释放到太空中时发生的故事。美国宇航局 (NASA) 最近的一篇文章分享了一个完美的例子，说明正在努力研究源自所有光源（太阳）的太阳风暴的影响。这次太阳爆发发生在 2021 年 4 月 17 日，尽管这些风暴并不罕见，但在这次特定事件中，风暴范围如此之广，以至于不同地点和位置的六艘航天器都感受到了爆炸。

高速质子和电子，也称为太阳高能粒子（SEP），航天器不仅在太阳和地球之间观测到，而且在遥远的地球和火星之间也观测到了！

据美国宇航局称，这是第一次发生这样的事情——我们现在使用来自多个航天器的数据对太阳风暴有了完全不同的看法，而单个航天器只能提供局部见解。

我们以著名的漫威英雄为例：雷神托尔制造了一场太阳风暴，消灭了一群坏人，产生了大量的 SEP 发送到太空。然而，他知道四面八方都有敌人。因此，他确保创建这些 SEP 的不同球，这些球可以朝所有不同的方向传播，覆盖比单个光束更广泛的区域。通过更多“眼睛”关注单个事件，我们可以更好地了解一场太阳风暴可能带来的所有不同类型的危害，这些危害有时会在更大的竞争环境中构成威胁。

芬兰图尔库大学物理与天文学系的尼娜·德雷辛 (Nina Dresing) 在 NASA 声明中表示：“SEP 可能会损害我们的技术，例如卫星，并扰乱 GPS。” “此外，在强烈的 SEP 事件期间，太空中的人类甚至是极地航线上的飞机上的人类都可能遭受有害辐射。”

德雷辛和她的团队对该事件进行了进一步的研究，以了解 SEP 的来源、粒子如何加速到危险的速度，以及它们何时与每艘航天器接触。 

结论（绘制在下图中）如下：距离爆炸最近的（遭受重击的）是 BepiColombo 航天器，它是欧洲航天局和帕纳航天局 JAXA 的联合任务。贝皮科伦坡正在飞往水星的途中。受粒子影响第二严重的是美国宇航局的帕克太阳探测器，它距离太阳非常近。随后是欧空局的太阳轨道飞行器。事件发生时，帕克和太阳轨道飞行器位于耀斑的两侧。

离家较近的地方，美国宇航局的日地关系观测站（STEREO）航天器、STEREO-A、美国宇航局/欧洲航天局的太阳和日光层观测站（SOHO）以及美国宇航局的风航天器都受到了这次事件的袭击。最后，距离最远、也是最后探测爆炸粒子的航天器是火星轨道飞行器：美国宇航局的 MAVEN 和欧空局的火星快车。

通过确定它们与太阳周围的位置差异，并记录每个航天器观察到的电子和质子数量，德雷辛和她的团队能够更清晰地描绘出太阳抛射所发生的情况。

马里兰州格林贝尔特美国宇航局戈达德太空飞行中心的团队成员兼太阳物理学研究科学家乔治亚·德·诺尔福在声明中表示：“多种来源可能促成了这一事件，从而解释了其广泛分布。” “此外，对于这次事件，质子和电子似乎来自不同的来源。这并不是人们第一次推测电子和质子的加速度有不同的来源，这种测量的独特之处在于，观点使科学家能够更好地分离不同的过程，以确认电子和质子可能源自不同的过程。”

众所周知，这不会是最后一次发生这样的事件，我们做的研究越多，我们对太空天气发生的情况就能有更好的了解，我们就越能谨慎地探索最后的前沿。基于这些结果的未来研究将涵盖更广泛的其他现象；它们将由包括 Geospace Dynamics Constellation (GDC)、SunRISE、PUNCH 和 HelioSwarm 在内的仪器进行执行。

这项研究去年发表在《天文学与天体物理学》杂志上。

最初发布于Space.com。