(a) Röntgenbild inuti FOV med solvindens taldensitet 22,5 cm -3 . (b) SXI foton räknar bild som motsvarar (a). (c) Den maximala röntgenintensiteten för MHD- och SXI-fotonräknade bilder och deras bästa matchningskurvor genom att använda TFA. Kredit:Science China Press
Avbildningstekniker ger viktig information i astronomiska studier och rymdfysikstudier. Den mjuka röntgenbildaren (SXI) kommer att ta bilder av jordens magnetosfär från solvindens laddningsutbyte i en global vy. Det är dock en utmaning att rekonstruera dess 3D-strukturer från de observerade 2D-bilderna. Solvind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer (SMILE) kommer att ha en mjuk röntgenbildare (SXI) ombord, som är ett kraftfullt verktyg för att studera geo-rymdmiljön under olika solvindsförhållanden.
SMILE kommer att lanseras runt år 2024 och verka i en starkt lutande elliptisk bana. Denna omloppsbana är ~20 RE på apogee och kommer att tillåta SMILE att göra tydliga och kvasikontinuerliga observationer av nyckelregioner i rymden nära jorden med fjärranalysinstrument. Som en av de fyra nyttolasterna kommer SXI att tillhandahålla magnetopausbilder i makroskala nära subsolar region (synfältet är 16°×27°).
Hittills har flera metoder utvecklats för att rekonstruera 3D-magnetopausen från sådana 2D-bilder. Varje metod har sin egen tillämpliga situation. Nyligen har Sun et al. (2020) föreslog Tangent Fitting Approach (TFA). Det möjliggör rekonstruktion av 3D-magnetopausen från en enda röntgenbild genom att hitta den optimala matchningen av tangentriktningarna. Vi tillämpar TFA på SXI-fotonräkningsbilder genom att använda instrumentsimulering, med hänsyn till effekterna av instrument- och röntgenbakgrundsljud. Den validerar TFAs förmåga att rekonstruera magnetopaus under olika solvindsförhållanden och olika visningsgeometrier.
Skiss över rekonstruktionsprocessen från röntgenbilden. Kredit:Science China Press
Forskare validerade effektiviteten hos TFA för att rekonstruera 3D-magnetopausen, särskilt den subsolära magnetopauspositionen, i vissa typiska solvindförhållanden och utsiktsgeometrier genom att använda SXI-simuleringsdata. Baserat på SXI-simuleringen av röntgenfotonbilderna, kan seriespridningsdiagrammet med max fotonantal för varje linje i SXI-simuleringsresultatet användas för att rekonstruera positionen för magnetopaus.
Forskningen publicerades i Science China Earth Sciences . + Utforska vidare
