Derivar a posição da magnetopausa a partir da simulação de imagem de raio-X suave de amplo campo de visão
(a) Imagem de raios-X dentro do FOV com densidade de vento solar de 22,5 cm
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. (b) Imagem de contagem de fótons SXI correspondente a (a). (c) A intensidade máxima de raios-X de imagens de contagem de fótons MHD e SXI e suas curvas de melhor correspondência usando TFA. Crédito:Science China Press
As técnicas de imagem fornecem informações essenciais em estudos astronômicos e de física espacial. O soft X-ray imager (SXI) obterá imagens da magnetosfera da Terra a partir da emissão de troca de carga do vento solar em uma visão global. No entanto, é um desafio reconstruir suas estruturas 3D a partir da(s) imagem(ns) 2D observada(s). Vento solar Magnetosphere Ionosphere Link Explorer (SMILE) terá um soft X-ray imager (SXI) a bordo, que é uma ferramenta poderosa para estudar o ambiente geoespacial sob várias condições de vento solar.
O SMILE será lançado por volta do ano de 2024 e operará em uma órbita elíptica altamente inclinada. Esta órbita é ~20 R
E no apogeu e permitirá que o SMILE faça observações claras e quase contínuas de regiões-chave no espaço próximo à Terra com instrumento de sensoriamento remoto. Como uma das quatro cargas úteis, o SXI fornecerá imagens de magnetopausa em macroescala perto da região subsolar (o campo de visão é de 16 ° × 27 °).
Até agora, várias abordagens foram desenvolvidas para reconstruir a magnetopausa 3D a partir dessas imagens 2D. Cada método tem sua própria situação aplicável. Recentemente, Sun e cols. (2020) propuseram a Abordagem de Ajuste Tangente (TFA). Ele permite a reconstrução da magnetopausa 3D a partir de uma única imagem de raios-X, encontrando a correspondência ideal das direções tangentes. Aplicamos TFA a imagens de contagem de fótons SXI usando simulação de instrumento, considerando os efeitos do instrumento e ruídos de fundo de raios-X. Ele valida a capacidade do TFA de reconstruir a magnetopausa sob diferentes condições de vento solar e várias geometrias de visualização.
Esboço do processo de reconstrução a partir da imagem de raios-X. Crédito:Science China Press
Os pesquisadores validaram a eficiência do TFA para reconstruir a magnetopausa 3D, especialmente a posição da magnetopausa subsolar, em algumas condições típicas de vento solar e geometrias de visualização de vantagem usando dados de simulação SXI. Com base na simulação SXI das imagens de fótons de raios-X, o diagrama de dispersão em série das contagens máximas de fótons para cada linha no resultado da simulação SXI pode ser usado para reconstruir a posição da magnetopausa.
A pesquisa foi publicada na
Science China Earth Sciences .
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