2022年9月5日太阳能动力粒子事件中的时变扩散冲击加速证据
太阳与恒星天体物理
2025-12-17 v2 空间物理
摘要
2022年9月5日，一场大型太阳能动力粒子 (SEP) 事件被 Parker Solar Probe (PSP) 和 Solar Orbiter (SolO) 检测到，分别位于 0.07 和 0.71 au 的日球距离处。PSP 观察到一种异常的速度-迟滞特征：约1 MeV 以下的粒子表现出正常的速度迟滞，而更高能量的粒子显示出反向到达特征，即最高能量粒子到达时间晚于低能粒子。最大能量从约20-30 MeV 的上游增加到超过60 MeV 的下游。PSP 检测到的 SEP 到达相对于预期喷发开始时间显著延迟。相比之下，SolO 检测到典型的大型 SEP 事件，表现为所有能量（最高达100 MeV）的常规速度迟滞。为理解这些特征，我们使用新开发的 SEP 模型——Particle ARizona and MIchigan Solver on Advected Nodes (PARMISAN) 对从冲击到达到观测者的粒子加速与输运进行仿真。我们的结果表明，PSP 检测到的反向到达和延迟粒子到达源于时变扩散冲击加速过程。冲击通过后，PSP 由于其在近日点处的高速，磁连接位置逐渐偏移，导致检测到高能 SEP 向太阳方向的流动。相反，SolO 维持了与强冲击区域稳定的磁连接，实现了有效的加速。这些结果凸显了在日球冲击中 SEP 加速中空间和时间依赖性的重要性，并为理解内日球希区的 SEP 变异提供了新视角。
关键词
引用
@article{arxiv.2506.20322,
title = {Evidence of Time-Dependent Diffusive Shock Acceleration in the 2022 September 5 Solar Energetic Particle Event},
author = {Xiaohang Chen and Lulu Zhao and Joe Giacalone and Nishtha Sachdeva and Igor Sokolov and Gabor Toth and Christina Cohen and David Lario and Fan Guo and Athanasios Kouloumvakos and Tamas Gombosi and Zhenguang Huang and Ward Manchester and Bart van der Holst and Weihao Liu and David McComas and Matthew Hill and George Ho},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.20322},
year = {2025}
}