太阳耀斑加速粒子逃逸模型
太阳与恒星天体物理
2015-06-12 v2
摘要
我们探讨了太阳耀斑加速的粒子如何在小时或更短的时间尺度上迅速逃逸至日球层的问题。脉冲式太阳高能粒子 (SEP) 暴发通常观测到与所谓的爆发型耀斑相关联，后者由日冕物质抛射 (CME) 和耀斑组成。这些高度瞬发的 SEP 被认为直接由耀斑加速，而非由 CME 激波加速，尽管粒子加速的确切机制仍存在争议。无论其起源如何，在标准爆发型耀斑模型的磁几何结构中，加速粒子应被困在日冕耀斑环和抛射磁通量绳的闭合磁场中。在这种情况下，粒子只有在大量抛射物到达地球后，延迟数小时至数天才能到达地球。我们提出，CME 触发机制的 breakout 模型中固有的外部磁重联可以自然地解释耀斑加速的高能粒子迅速逃逸至开放行星际磁通量管的现象。我们展示了具有背景等温太阳风的 breakout CME/耀斑事件的详细 2.5D 磁流体动力学 (MHD) 模拟。我们的计算表明，如果事件发生在足够靠近日冕洞边界的地方，开放场与闭合场之间会发生互换重联，这使得来自抛射磁通量绳深处的粒子能够在爆发后不久进入太阳风磁力线。我们将这些结果与脉冲式 SEP 的标准观测进行了比较，并讨论了该模型对进一步观测和计算的意义。
引用
@article{arxiv.1301.0654,
title = {A Model for the Escape of Solar-Flare Accelerated Particles},
author = {Sophie Masson and Spiro K. Antiochos and C. Rick DeVore},
journal= {arXiv preprint arXiv:1301.0654},
year = {2015}
}