Cluster和XMM-Newton为SMILE铺平了道路

一架欧洲 - 联合航天器SMILE目前计划于2023年发射。它将被放置在一个围绕地球的高度倾斜的椭圆轨道上，距离我们的星球最远可达12万公里。

其主要目标之一是观察太阳 - 地球的连接，特别是太阳风之间地球日间的相互作用 - 从太阳流入行星际空间的带电粒子流和我们星球的磁层。

磁层是一个看不见的磁泡，它可以保护地球免受太阳粒子(主要是质子和电子)的不间断轰炸。

SMILE将携带四种仪器来观察这个不断变化的天体战场：光离子分析仪，磁力计，软X射线成像仪和紫外极光成像仪。

设计用于探测和成像低能X射线的软X射线成像仪将在每个轨道上观测地球磁层的外部区域长达40小时。

这些区域包括位于弓形冲击后面的磁鞘，其中太阳风粒子的流动显着减慢，而磁层顶是地球磁层的外边界。

准备SMILE任务的科学家特别感兴趣的是磁层顶附近的中性氢原子的密度。这是低能X射线或软X射线信号的信号预计达到峰值的地方。

当来自太阳风的高电荷粒子与地球磁环境中的氢原子碰撞时产生X射线 - 这一过程称为太阳风电荷交换。当氢密度和太阳风通量高于平均值时，结果是更强的软X射线发射。在这种时候，SMILE将能够提供频繁的高分辨率X射线图像和交互区域的电影。

由此产生的图像 - 这是他们的第一个 - 将帮助科学家了解我们星球的外磁层与太阳风之间的大规模相互作用。通过搜索软X射线峰值，SMILE将跟踪磁层顶的运动并揭示磁场线如何在全球范围内捕捉和重新连接的一些秘密。

为了提高我们对太阳风电荷交换过程中发生的事情的理解，欧洲，和的科学家正在利用卫星的数据，如ESA的XMM-Newton X射线天文台和飞行的卫星集群四重奏。地球的磁层。这些数据使他们能够研究在近地空间进行的实际软X射线测量，并模拟SMILE可能观察到的情况。

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