使用 EUHFORIA 与 iPATH 联合模型建模 Solar Orbiter 观测到的两次高能风暴粒子事件
太阳与恒星天体物理
2023-11-15 v1 空间物理
摘要
通过耦合 EUropean Heliospheric FORcasting Information Asset (EUHFORIA) 与改进的日球层粒子加速与传输（iPATH）模型，对源自同一活动区（AR 13088）且由 Solar Orbiter (SolO) 于 2022 年 8 月 31 日与 2022 年 9 月 5 日观测到的两次高能风暴粒子（ESP）事件进行建模。尽管两事件源自同一活动区，它们表现出显著差异，包括：1) 八月 ESP 事件持续 7 小时，而九月事件持续 16 小时；2) 九月事件的时间强度剖面在激波上游显示出清晰的交叉，其中较高能质子的强度超过较低能质子，导致在激波通过前出现正（“反向”）谱指数。对两事件，我们的模拟复现了观测到的激波鞘持续时间，取决于 CME 的减速历史。施加与上游湍流衰减相关的不同逃逸长度尺度选择，激波到达前建模的时间强度剖面也与观测一致。特别地，九月事件中该时间剖面的交叉被很好复现。我们表明，“反向”上游能谱是两个长度尺度相互作用的结果。一个刻画上游激波加速粒子的衰减，其由能量依赖的扩散系数控制；另一个刻画上游湍流功率的衰减，其与激波上游流质子激发 Alfvén 波的过程相关。考虑实时背景太阳风、CME 传播动力学及激波前上游湍流的模拟，对透彻理解大 SEP 事件的 ESP 阶段是必要的。
引用
@article{arxiv.2311.08346,
title = {Modelling two Energetic Storm Particle Events Observed by Solar Orbiter Using the Combined EUHFORIA and iPATH Models},
author = {Zheyi Ding and Gang Li and Glenn Mason and Stefaan Poedts and Athanasios Kouloumvakos and George Ho and Nicolas Wijsen and Robert F. Wimmer-Schweingruber and Javier Rodríguez-Pacheco},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.08346},
year = {2023}
}
备注
Accepted by A&A. 16 pages, 11 figures