元素丰度与太阳高能粒子物理

太阳高能粒子 (SEP) 的加速和输运导致其在恒定速度下测得的丰度，作为每个离子磁刚度的函数，从而作为其原子质量电荷比 A/Q 的函数，被增强或抑制。而离子电荷又取决于源区电子温度。在源自太阳喷流的小型“脉冲”SEP 事件中，磁重联期间的加速导致陡峭的幂律丰度增强。这些脉冲 SEP 事件可使来自约 2.5 MK 源区的重元素丰度增强 1000 倍，并伴有类似的 3He/4He 增强以及驱动 III 型射电暴的逃逸电子增强。伽马射线谱线表明，太阳耀斑也加速富含 3He 的离子，但其电子和离子被束缚在磁环上，因此它们以 X 射线、伽马射线、热和光的形式耗散能量。由快速日冕物质抛射 (CME) 驱动的激波加速的“渐变”SEP，即使看到来自周围日冕的离子，也可显示出幂律丰度增强或抑制。此外，激波可以再加速来自残留脉冲 SEP 的种子粒子，这些粒子带有其预先存在的重离子增强特征。不同的丰度模式常常表明，重元素由不同于 H 和 He 的源区主导。尽管如此，对许多大事件平均的 SEP 丰度定义了日冕本身的丰度，发现日冕丰度不同于太阳光球，这是第一电离势 (FIP) 的函数，因为 FIP < 10 eV 的离子被电磁波的力向上驱动，而 FIP > 10 eV 的中性原子无法感受到这种力。因此，SEP 提供了一种对日冕中元素丰度的测量，有别于太阳风，甚至可能更好地确定某些元素的光球丰度。