(a) Immagine a raggi X all'interno del campo visivo con densità del numero del vento solare 22,5 cm -3 . (b) Il fotone SXI conta l'immagine corrispondente a (a). (c) L'intensità massima dei raggi X del fotone MHD e SXI conteggia le immagini e le loro curve di corrispondenza migliore utilizzando il TFA. Credito:Science China Press
Le tecniche di imaging forniscono informazioni essenziali negli studi astronomici e di fisica spaziale. Il soft X-ray imager (SXI) otterrà immagini della magnetosfera terrestre dall'emissione di scambio di carica del vento solare in una visione globale. Tuttavia, è una sfida ricostruire le sue strutture 3D dalle immagini 2D osservate. Vento solare Magnetosphere Ionosphere Link Explorer (SMILE) avrà a bordo un soft-ray imager (SXI), che è un potente strumento per studiare l'ambiente geospaziale in varie condizioni di vento solare.
SMILE sarà lanciato intorno all'anno 2024 e opererà in un'orbita ellittica altamente inclinata. Questa orbita è ~20 RE all'apogeo e consentirà a SMILE di effettuare osservazioni chiare e quasi continue di regioni chiave nello spazio vicino alla Terra con uno strumento di telerilevamento. Come uno dei quattro carichi utili, SXI fornirà immagini di magnetopausa in macroscala vicino alla regione subsolare (il campo visivo è 16°×27°).
Finora, sono stati sviluppati diversi approcci per ricostruire la magnetopausa 3D da tali immagini 2D. Ogni metodo ha la propria situazione applicabile. Recentemente, Sun et al. (2020) ha proposto il Tangent Fitting Approach (TFA). Consente la ricostruzione della magnetopausa 3D da una singola immagine a raggi X trovando la corrispondenza ottimale delle direzioni tangenti. Applichiamo il TFA alle immagini di conteggio dei fotoni SXI utilizzando la simulazione dello strumento, considerando gli effetti dei rumori di fondo dello strumento e dei raggi X. Convalida la capacità del TFA di ricostruire la magnetopausa in diverse condizioni di vento solare e varie geometrie di visualizzazione.
Schizzo del processo di ricostruzione dall'immagine radiografica. Credito:Science China Press
I ricercatori hanno convalidato l'efficienza del TFA per ricostruire la magnetopausa 3D, in particolare la posizione della magnetopausa subsolare, in alcune condizioni tipiche del vento solare e geometrie di osservazione privilegiata utilizzando i dati di simulazione SXI. Basato sulla simulazione SXI delle immagini dei fotoni a raggi X, il diagramma di dispersione della serie del numero massimo di fotoni per ciascuna riga nel risultato della simulazione SXI può essere utilizzato per ricostruire la posizione della magnetopausa.
La ricerca è stata pubblicata su Science China Earth Sciences . + Esplora ulteriormente
