(a) Imagen de rayos X dentro del campo de visión con densidad numérica de viento solar de 22,5 cm -3 . (b) Imagen de conteo de fotones SXI correspondiente a (a). ( c ) La intensidad máxima de rayos X de las imágenes de conteo de fotones MHD y SXI, y sus mejores curvas de coincidencia usando TFA. Crédito:Science China Press
Las técnicas de imagen proporcionan información esencial en los estudios astronómicos y de física espacial. El generador de imágenes de rayos X blandos (SXI) obtendrá imágenes de la magnetosfera de la Tierra a partir de la emisión de intercambio de carga del viento solar en una vista global. Sin embargo, es un desafío reconstruir sus estructuras 3D a partir de las imágenes 2D observadas. Viento solar Magnetosfera Ionosfera Link Explorer (SMILE) tendrá un generador de imágenes de rayos X suave (SXI) a bordo, que es una herramienta poderosa para estudiar el entorno geoespacial bajo diversas condiciones de viento solar.
SMILE se lanzará alrededor del año 2024 y operará en una órbita elíptica muy inclinada. Esta órbita es ~20 RE en el apogeo y permitirá a SMILE realizar observaciones claras y casi continuas de regiones clave en el espacio cercano a la Tierra con instrumentos de teledetección. Como una de las cuatro cargas útiles, SXI proporcionará imágenes de magnetopausia a macroescala cerca de la región subsolar (el campo de visión es de 16°×27°).
Hasta el momento, se han desarrollado varios enfoques para reconstruir la magnetopausa 3D a partir de imágenes 2D. Cada método tiene su propia situación aplicable. Recientemente, Sun et al. (2020) propusieron el enfoque de ajuste de tangente (TFA). Permite la reconstrucción de la magnetopausa 3D a partir de una sola imagen de rayos X al encontrar la coincidencia óptima de las direcciones tangentes. Aplicamos TFA a imágenes de conteo de fotones SXI mediante el uso de simulación de instrumentos, considerando los efectos de los ruidos de fondo de rayos X e instrumentos. Valida la capacidad de TFA para reconstruir la magnetopausa bajo diferentes condiciones de viento solar y varias geometrías de visualización.
Esquema del proceso de reconstrucción a partir de la imagen de rayos X. Crédito:Science China Press
Los investigadores validaron la eficiencia de TFA para reconstruir la magnetopausa 3D, especialmente la posición de la magnetopausa subsolar, en algunas condiciones típicas de viento solar y geometrías de visualización ventajosas mediante el uso de datos de simulación SXI. Basado en la simulación SXI de las imágenes de fotones de rayos X, el diagrama de dispersión en serie de recuentos máximos de fotones para cada línea en el resultado de la simulación SXI se puede utilizar para reconstruir la posición de la magnetopausa.
La investigación fue publicada en Science China Earth Sciences . Cluster y XMM-Newton allanan el camino para SMILE
