行星际激波处的粒子加速
天体物理学
2010-12-13 v1
摘要
不同航天器已在众多行星际 (IP) 激波处观测到星际拾取离子以及太阳风物种的加速现象。本文扩展了先前的工作，即对 1991 年第 292 天 Ulysses 任务在 4.5 AU 处遇到的激波事件相关的加速离子相空间分布进行建模。此处采用动力学蒙特卡洛模拟来模拟扩散加速过程。本文介绍了最近的进展，涉及根据 Giacalone 和 Jokipii 的工作，将磁力线游走 (FLW) 引起的扩散特征纳入模拟中。对于纯磁力线游走结构，确定上游空间斜坡尺度太短，无法容纳 200 keV 质子的 HI-SCALE 通量增加，并且 H+ 的分布函数在激波处略微低估了组合的 SWICS/HI-SCALE 能谱。这与我们早期的理论/数据对比形成对比，后者表明根据动力学理论，高度湍流场中的扩散输运可以使用单一湍流参数成功解释质子分布和上游斜坡尺度。这里的主要结论是，在 FLW 情景下，离子横跨平均磁场的输运效率略低于有效将高能离子捕获在激波层几个拉莫尔半径内从而引发有效加速所需的效率。这突显了高度湍流激波环境与遥远、较少受扰动的行星际区域中离子输运的对比。
引用
@article{arxiv.0807.0934,
title = {Particle Acceleration at Interplanetary Shocks},
author = {Matthew G. Baring and Errol J. Summerlin},
journal= {arXiv preprint arXiv:0807.0934},
year = {2010}
}
备注
6 pages, 1 embedded figure, to appear in Proc. of the 7th IGPP International Astrophysics Conference "Particle Acceleration and Transport in the Heliosphere and Beyond" (2008), eds. G. Li, et al. (AIP Conf. Proc., New York)