基于多太空舰数据同化的2022年3月30日太阳活跃粒子传输研究
太阳与恒星天体物理
2026-02-03 v1 地球与行星天体物理
空间物理
摘要
我们分析了2022年3月30日由BepiColombo和STEREO-A太空舰同时观测到的一场独特的太阳活跃粒子事件。两艘太空舰位于0.6和1.0 AU的日距，预计大约沿相同磁场线对齐，为研究日内球面颗粒传输过程提供了宝贵的机会。能量超过1.0 MeV的质子在上升阶段表现出速度色散，表明这些高能粒子可能来自于靠近太阳的地方，可能与球形质量抛射事件相关。在相反的衰减阶段，质子表现为持续的时间轮廓，在1.0 AU处的时间尺度显著大于0.6 AU处，表明粒子偏离了球面传输。通过将这些多太空舰观测数据同化到聚焦传输方程的数值模拟中，我们首次估计了沿磁场平行方向的平均自由程的时间序列。推导出的平均自由程在衰减阶段随时间减小，最终在STEREO-A位置接近0.5-1.0 AU，表明粒子传输中散射的影响日益增强。这一解释在独立的STEREO-A观测中得到支持，显示磁场波动正在增加，表明粒子传输与局部场波动存在关联。然而，只有这些波动的一部分预计会贡献于粒子散射，这可能是由于磁场波动的多维性质所致。
引用
@article{arxiv.2602.00765,
title = {A study of solar energetic particle transport on 30 March 2022 using multi-spacecraft data assimilation},
author = {Takashi Minoshima and Yoshizumi Miyoshi and Go Murakami and Marco Pinto and Daniel Schmid and Ayako Matsuoka and Wolfgang Baumjohann and David Fischer and Kazumasa Iwai and Shinsuke Imada},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.00765},
year = {2026}
}
备注
33 pages, 9 figures, accepted for publication in Earth, Planets and Space