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内太阳暴露电子束传播与射电波散射

太阳与恒星天体物理 2025-02-24 v1 机器学习 空间物理

摘要

太阳活跃粒子,例如电子可以在太阳 corona 加速到轻度相对速度。这些电子穿过湍流的 corona,产生射电波,而这些射电波随后会被严重的散射所影响。对实际观测射电源与实际射电源之间差异的物理解释仍存在争议。本文使用来自五个太空探测器的射电辐射,追踪在 2021 年 12 月 4 日发生的太阳事件期间,射电源从低 corona 到 inner heliosphere(15-75 R_odot)的路径。 In this study we use the Bayesian multilateration technique known as BELLA to track the apparent path of radio sources observed by Parker Solar Probe, STEREO A, Wind, Solar Orbiter and Mars Express. 为了验证跟踪路径的准确性,我们使用 Nan\c{c}ay Radioheliograph 在 150 MHz 的干涉成像,这被发现与 BELLA 预测的 footpoints 一致。我们还进一步使用 ACE 现场测量来验证我们的結果。我们发现 apparent 射电源遵循 Parker Spiral 的路径,伴随约 493 km/s 的太阳风速度(与 1 au 处在相关经度处观察到的速度相符),并连接太阳表面约 75 度东经。最后,我们对射电波的散射进行了量化估计,结果与当代散射模型良好一致。这一工作提供了关于射电波在湍流等离子体中传播的更详细理解,特别是对于解释在 interplanetary 距离广泛观察到的“高于预期”电子密度的原因提供了确定性证据。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.15066,
  title  = {An Interpretable Machine Learning Approach to Understanding the Relationships between Solar Flares and Source Active Regions},
  author = {Huseyin Cavus and Jason T. L. Wang and Teja P. S. Singampalli and Gani Caglar Coban and Hongyang Zhang and Abd-ur Raheem and Haimin Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.15066},
  year   = {2025}
}

备注

16 pages, 9 figures