利用聚焦硬X射线成像光谱术探索脉冲式太阳磁能释放与粒子加速
太阳与恒星天体物理
2017-01-05 v1
摘要
脉冲式磁能释放如何导致太阳爆发以及这些爆发如何被激发和演化，是日球物理学中至关重要的未解难题。太阳爆发的标准模型概括了我们目前对这些事件的理解。日冕中的磁能通过磁重联引起的磁场剧烈重组而释放。随后，电子和离子被尚不清楚的过程加速。相关理论包括收缩环、合并磁岛、随机加速以及激波处的湍流等。尽管这一基本模型已确立，但其基本物理过程仍知之甚少。使用掠入射聚焦光学的 HXR 观测现在能够探测标准模型的所有关键区域。这包括两个位于环顶上方（ALT）的源，它们位于重联区域的两端，可能是粒子加速和直接加热的位点。直接 HXR 成像仪器所能实现的科学研究可概括为以下科学问题和目标，它们是太阳物理学中最突出的一些问题：(1) 粒子在太阳上是如何被加速的？(1a) 电子在哪里被加速，时间尺度是多少？(1b) 有多少比例的电子从周围介质中被加速？(2) 太阳上的磁能释放如何导致耀斑和爆发？聚焦光学X射线太阳成像仪（FOXSI）可利用现有成熟技术以适中成本建造，将使我们对脉冲式磁能释放和粒子加速的理解取得革命性进展，这一过程已知在太阳上发生，但也遍布整个宇宙。
引用
@article{arxiv.1701.00792,
title = {Exploring impulsive solar magnetic energy release and particle acceleration with focused hard X-ray imaging spectroscopy},
author = {Steven Christe and Samuel Krucker and Lindsay Glesener and Albert Shih and Pascal Saint-Hilaire and Amir Caspi and Joel Allred and Marina Battaglia and Bin Chen and James Drake and Brian Dennis and Dale Gary and Szymon Gburek and Keith Goetz and Brian Grefenstette and Mikhail Gubarev and Iain Hannah and Gordon Holman and Hugh Hudson and Andrew Inglis and Jack Ireland and Shinosuke Ishikawa and James Klimchuk and Eduard Kontar and Adam Kowalski and Dana Longcope and Anna-Maria Massone and Sophie Musset and Michele Piana and Brian Ramsey and Daniel Ryan and Richard Schwartz and Marek Stęślicki and Paul Turin and Alexander Warmuth and Colleen Wilson-Hodge and Stephen White and Astrid Veronig and Nicole Vilmer and Tom Woods},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.00792},
year = {2017}
}
备注
Next Generation Solar Physics Mission white paper, 2 figures