2024年5月超级风暴期间能量依赖的SEP Fe/O丰度
太阳与恒星天体物理
2025-11-19 v1 空间物理
摘要
2024年5月中旬，活动区（AR）13664产生了一系列M级和X级耀斑以及数次日冕物质抛射（CME），导致地球上出现异常强烈的极光。本研究展示了Solar Terrestrial Relations Observatory Ahead（STA）、Advanced Composition Explorer（ACE）和Parker Solar Probe（PSP）的原位太阳高能粒子（SEP）离子成分数据，以及它们在整个事件期间与AR 13664磁连接性的变化。在5月8日至24日期间，STA在0.96 AU处与ACE的经度相距12{\deg}。由于AR 13664产生的合并CME，SEP强度逐渐上升。5月13日，一次M6级耀斑之后，STA观测到一个快速起始的SEP事件，尽管速度色散分析未给出明确的路径长度或释放时间。PSP在0.74 AU处与地球经度相距95{\deg}，自5月11日起观测到SEP强度逐渐增加，随后在5月16日SEP强度和磁场（>100 nT）均出现跃升。这些早期事件间隔表现出阶梯式的SEP增加，与连续CME的通过相一致。5月20日，AR 13664产生的一次X16.5级耀斑产生了一个富Fe的SEP事件，尽管三台航天器之间存在较大的经度间距，但均观测到了该事件。在整个期间，Fe/O比值范围从<0.01到>0.8，并且在1至100 MeV/nuc之间随能量增加而增加。这一趋势偏离了扩散激波加速所预期的典型能量依赖性递减，表明存在更复杂的情景，可能涉及可变的超热种子粒子群或依赖于元素的传输过程。
引用
@article{arxiv.2511.03905,
title = {Energy-dependent SEP Fe/O abundances during the May 2024 superstorm},
author = {G. D. Muro and C. M. S. Cohen and Z. Xu and R. A. Leske and A. C. Cummings and S. Bale and G. D. Berland and E. R. Christian and M. E. Cuesta and M. I. Desai and F. Fraschetti and J. Giacalone and L. Y. Khoo and A. Labrador and D. J. McComas and J. G. Mitchell and M. Pulupa and N. A. Schwadron and M. M. Shen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.03905},
year = {2025}
}
备注
27 pages, 11 figures (2 animations)