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大尺度太阳日冕激波加速质子的数据驱动解析模型

太阳与恒星天体物理 2016-11-09 v2

摘要

我们利用太阳动力学观测台先进成像组件EUV望远镜的遥感观测,最近研究了低太阳日冕中由爆发暗条驱动的大尺度临边日冕亮前缘(OCBF)的发展(Kozarev et al. 2015)。在该研究中,我们在扩散激波加速(DSA)理论框架下,获得了调节带电粒子加速效率的OCBF参数的高时间分辨率估计。这些参数包括随时间变化的前缘尺寸、速度和强度,以及上游日冕磁场相对于前缘表面法向的方向。在此,我们提出了一个解析粒子加速模型,该模型专门开发用于纳入上述源自遥感观测的日冕激波/压缩前缘特性。我们通过一组使用大尺度日冕激波典型输入参数的理想化案例运行来验证模型性能,并证明结果接近预期的DSA稳态行为。然后,我们利用Kozarev et al. (2015)中导出的OCBF随时间变化参数,将模型应用于2011年5月11日的事件。我们发现压缩前缘可能在日冕中低至1.3太阳半径处产生了高能粒子。通过比较近地球的模拟与观测注量,我们还发现该事件期间的大部分加速必然发生在1.5太阳半径以上。本研究迈出了第一步,利用最内日冕中激波和压缩的直接观测来预测SEP事件的起始和强度。

关键词

引用

@article{arxiv.1608.00240,
  title  = {A Data-Driven Analytic Model for Proton Acceleration by Large-Scale Solar Coronal Shocks},
  author = {Kamen A. Kozarev and Nathan A. Schwadron},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1608.00240},
  year   = {2016}
}

备注

Submitted to The Astrophysical Journal on 11 June, 2016; Accepted for publication on August 22, 2016