基于数据驱动物理的太阳高能粒子传输模型：由穿过太阳日冕和日球磁场的日冕物质抛射激波加速
太阳与恒星天体物理
2023-06-14 v1 空间物理
摘要
为开发预测太阳高能粒子（SEPs）辐射危害的计算工具，我们创建了一个基于数据驱动物理的粒子传输模型，用于计算由穿过太阳日冕和行星际磁场的日冕物质抛射（CME）激波所产生的SEPs的注入、加速和传播。该模型以由太阳光球磁场观测叠加从日冕仪图像确定的观测CME激波所驱动的MHD模型给出的日冕和日球等离子体及磁场构型为输入。利用涉及随机模拟与积分的若干先进计算技术，它严格求解了相空间中包含俯仰角散射、跨磁力线扩散以及CME激波粒子加速的含时5维聚焦传输方程。我们将该模型应用于2011年11月3日的CME事件。计算结果在无需对粒子通量进行归一化的情况下较好地复现了多航天器SEP观测。这一被地球、STEREO-A和STEREO-B在广阔分离经度处航天器观测到的环日SEP事件，可由一个具有中等速度的单一CME激波的扩散激波加速来解释。
引用
@article{arxiv.2212.07259,
title = {A data-driven physics-based transport model of solar energetic particles accelerated by coronal mass ejection shocks propagating through the solar coronal and heliospheric magnetic fields},
author = {Ming Zhang and Lei Cheng and Ju Zhang and Pete Riley and Ryun Young Kwon and David Lario and Laura Balmaceda and Nikolai Pogorelov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.07259},
year = {2023}
}
备注
26 pages, 12 figures