太阳爆发事件中耀斑加速粒子的逃逸
太阳与恒星天体物理
2019-11-06 v1 空间物理
摘要
脉冲式太阳高能粒子事件被广泛认为是由太阳爆发事件产生的耀斑加速粒子迅速逃逸进入行星际介质所致。然而，根据此类事件的标准模型，由耀斑重联加速的粒子应保留在包含日冕物质抛射的磁通量绳中。粒子应仅在更晚时候随抛射体主体一起到达地球。为解决这一悖论，我们将先前关于耀斑加速粒子逃逸的轴对称模型扩展至完整三维（3D）几何。我们报告了一个日冕系统的磁流体动力学模拟结果，该系统由嵌入背景全球偶极场（受太阳风结构影响）的双极活动区组成。我们的模拟显示，在 CME 爆发及其行星际传播之前和期间发生多次磁重联事件。除了构建磁通量绳的那些事件外，开放磁场与 CME 之间的重联将闭合日冕耦合到开放的行星际磁场。最初 trapped 在 CME 中的耀斑加速粒子由此借助磁重联开辟的路径进入开放行星际磁场。这些 3D 结果与我们先前计算的一个关键区别在于，交换重联允许加速粒子从 CME 磁通量绳深处逃逸。我们估算了粒子逃逸通道的空间范围。并确定了通过 CME/开放场耦合实现高能粒子加速与释放之间的相对时间关系。我们所有结果均与观测吻合良好。
引用
@article{arxiv.1909.13578,
title = {Escape of Flare-accelerated Particles in Solar Eruptive Events},
author = {S. Masson and S. K. Antiochos and C. R. DeVore},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.13578},
year = {2019}
}