通过连接动力学建模与X射线观测约束火球加速区域的湍流特性
太阳与恒星天体物理
2026-03-09 v1
摘要
空间分辨的X射线观测是理解太阳火球中电子加速过程的关键。目前，高效能量输送至太阳火球粒子的底层过程缺乏约束。丰富的火球观测表明，湍流在磁场与活跃电子之间传递能量方面发挥关键作用。首次，我们将湍流引起的非均匀加速与硬X射线光谱和成像观测相结合，进行动力学建模，以约束火球加速区域的属性。通过对RHESSI或Solar Orbiter/STIX观测到的三次大型火球，提取X射线成像和光谱可观测量。我们将其与建模结果进行比较，将可观测量映射到电子加速和湍流属性上。我们确定，需存在约25%的火球环路区域的湍流才能匹配多个X射线可观测量，这表明电子在火球环路中约25%的区域加速；这一属性通常无法从X射线观测alone 确定。此外，我们通过固定湍流散射时间尺度和加速扩散系数的速度依赖性，确定加速时间尺度在7至22秒之间变化。这些固定值实际上是未被约束的，但可产生有助于限制可能可行的随机模型的加速时间尺度。
引用
@article{arxiv.2603.06517,
title = {Constraining turbulent solar flare acceleration regions by connecting kinetic modeling and X-ray observations},
author = {Morgan Stores and Natasha Jeffrey and Ewan Dickson and James McLaughlin and Eduard Kontar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.06517},
year = {2026}
}