日冕激波加速高能粒子的双幂律特征
太阳与恒星天体物理
2022-02-16 v1
摘要
最近的观测表明，在许多大型太阳高能粒子（SEP）事件中，事件积分微分谱类似于双幂律。我们通过求解 Parker 输运方程（包含质子和较重离子）对穿越流带状磁场的日冕激波处的粒子加速进行了数值模拟。我们发现，对于所有离子种类，在模拟域内积分的能谱均可用双幂律描述，且拐折能量依赖于离子荷质比，满足 ，其中 在考虑不同湍流谱指数时从 0.16 变化到 1.2。我们提出，双幂律分布可能源于来自不同源区的 energetic particles 的叠加，这些源区由于粒子扩散导致加速率差异显著。高能粒子的扩散与混合也可解释某些 SEP 事件中观测到的高能 Fe/O 增加。尽管可能发生进一步的混合过程，我们的模拟表明在太阳附近可出现幂律拐折或滚降，并预言谱形沿激波前沿有显著变化，这可由 Parker Solar Probe 和 Solar Orbiter 即将开展的近太阳 SEP 测量来检验。
引用
@article{arxiv.2201.06712,
title = {Double-power-law feature of energetic particles accelerated at coronal shocks},
author = {Feiyu Yu and Xiangliang Kong and Fan Guo and Wenlong Liu and Zelong Jiang and Yao Chen and Joe Giacalone},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.06712},
year = {2022}
}
备注
Accepted for publication in The Astrophysical Journal Letters