太阳活跃质子的Kappa分布观测及推导的热力学性质

本文我们对观察到的太阳活跃质子能谱的高能尾部采用Kappa分布函数进行建模。我们采用一种技术方法，从Parker Solar Probe (PSP) Integrated Science Investigation of the Sun (IS$\mathrm{\odot}$IS) EPI-Hi 高能望远镜 (HET) 在10-60 MeV 能范围内测量的太阳活跃质子人口的热力学参数进行推导。通过该技术方法，我们首次探索了与间盘色斑质量爆炸 (ICME) 及其驱动冲击波相关的太阳活跃质子的特征热力学性质。我们发现：(1) 谱指数或等价于太阳活跃质子的热力学参数kappa ($\kappa_{\rm EP}$) 从ICME前区域（位于CME驱动冲击波上游）逐渐增加，达到峰值于CME ejecta 中 ($\kappa_{\rm EP} \approx 3.5$），随后在CME的尾部区域逐渐下降；(2) 太阳活跃质子温度和密度 ($T_{\rm EP}$ 和 $n_{\rm EP}$) 看起来呈反相关，这与亚等温多项式过程相符；(3) $T_{\rm EP}$ 和 $\kappa_{\rm EP}$ 的值呈正相关，表明随时间增加熵。因此，这些质子population以复杂且演化的热力学行为特征，包含多个亚等温多项式过程，以及温度、kappa和熵的大尺度趋势增加。这一研究及其由Livadiotis等人 (2024) 的后续研究为调查活跃粒子的热力学行为及其共享热力学性质开辟了一套新方法。