太阳高能粒子的垂直扩散:模型结果及其对电子的启示
太阳与恒星天体物理
2018-04-12 v1
摘要
导致太阳高能粒子(SEPs)有效经向传输的过程仍未被完全理解。我们通过使用包含垂直扩散的空间二维传输模型模拟 SEP 电子传播来解决此问题。在尽可能采用最合理的传输(扩散)系数估计的前提下,我们以定性方式将结果与近期在 55–105 keV 能量处的观测进行比较,重点关注峰值强度、最大各向异性以及起始时间的经向分布。通过使用由第一性原理导出的传输系数,我们将模型中的自由参数数量限制为:(i) SEP 沿扩散磁力线传播的概率,由 量化;以及 (ii) 高斯注入函数的宽度。研究发现,只要采用合理的 值,模型解对垂直扩散系数的大小极为敏感,而对注入函数形式相对不敏感。我们阐明了垂直扩散对模型解的影响,并讨论了该过程作为 SEP 经向传输主导机制的可行性。最后,我们尝试将垂直扩散的有效性量化为相关扩散系数大小与驱动扩散过程的 SEP 强度梯度之间的相互作用。由此可知,在 SEP 事件早期存在大强度梯度时垂直扩散极为有效,而此后其有效性随时间迅速降低。
引用
@article{arxiv.1804.03693,
title = {Perpendicular Diffusion of Solar Energetic Particles: Model Results and Implications for Electrons},
author = {R. D. Strauss and N. Dresing and N. E. Engelbrecht},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.03693},
year = {2018}
}