太阳高能粒子的元素丰度与源区等离子体温度
太阳与恒星天体物理
2016-12-06 v2
摘要
三十年前，Breneman 和 Stone 观测到，大型太阳高能粒子（SEP）事件中元素丰度的增强或抑制随元素的质量电荷比 A/Q 的幂次变化。由于加速或输运过程中的 Q 可能依赖于源区等离子体温度 T，元素增强的模式可提供对 T 的最佳拟合测量。我们称为富 ³He 或“脉冲型”的小型 SEP 事件，其平均丰度相对于日冕丰度的增强随 A/Q 的 3.6 次幂上升，对 (76≤Z≤82)/O 可达约 1000 倍，温度范围为 2–4 MK。这种加速被认为发生在太阳耀斑和喷流中开放磁力线上的磁重联岛内。最近发现，大型激波加速的“缓变型”SEP 事件具有较宽的源区等离子体温度范围；69% 具有 T < 1.6 MK 的日冕温度，而 24% 具有 T ~ 3 MK，后者暗示其种子粒子群包含残余的脉冲型超热离子。大型事件间丰度变化及其时间变化的大部分可通过 T 的变化以及输运过程中依赖于 A/Q 的分馏放大效应来解释。然而，脉冲型 SEP 事件的非热方差（约 30%）超过了约 3 MK 缓变型事件的方差（约 10%），因此必须将若干小型脉冲事件与周围等离子体平均，才能形成这些事件中激波加速的种子粒子群。
引用
@article{arxiv.1612.00030,
title = {Element Abundances and Source Plasma Temperatures of Solar Energetic Particles},
author = {Donald V. Reames},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.00030},
year = {2016}
}
备注
8pages,7 figures, 15th Ann. Intl. Astrophys. Conf. "The Science of Ed Stone: Celebrating his 80th Birthday"