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太阳耀斑中光球垂直电流与硬 X 射线源的统计关系研究

太阳与恒星天体物理 2020-03-25 v1

摘要

关于太阳耀斑中粒子加速是否可能因沿磁环流动的电流中断而发生仍存在争论。为有助于解决此问题,我们首次对由 \textit{Ramaty High-Energy Solar Spectroscopic Imager}(RHESSI)观测到的耀斑硬 X 射线(HXR;5010050-100 keV)源与利用 \textit{Solar Dynamics Observatory}(SDO)上的 Helioseismic and Magnetic Imager(HMI)获得的矢量磁图计算的光球垂直电流(PVECs,jrj_{r})之间的关系进行了统计研究。分析了 2010--2015 年间两台仪器在太阳圆面中心区域观测到的 48 个 C3.0 至 X3.1 级耀斑样本。我们发现约 7070\% 的 HXR 源与增强的(jr104\left| j_{r} \right| \gtrsim 10^{4} statampere~cm2^{-2})PVECs 的岛状或带状区域重叠。然而,少于约 4040\% 的 HXR 源与 PVECs 极大值重叠,精度为 ±3\pm 3^{\prime\prime}。超过半数的耀斑中存在位于增强 PVECs 区域之外的 HXR 源。我们发现 HXR 源强度与下方 PVEC 密度或总 PVEC 之间无相关性。在耀斑期间未发现有 HXR 源下方 PVECs 的系统性耗散。总体而言,结果不支持电流中断耀斑模型。但结果表明耀斑区中纵向电流存在的重要性。理解它们在能量释放、等离子体加热和粒子加速过程中的具体作用需要进一步研究。

关键词

引用

@article{arxiv.2002.06646,
  title  = {Relationships between Photospheric Vertical Electric Currents and Hard X-Ray Sources in Solar Flares: Statistical Study},
  author = {I. V. Zimovets and I. N. Sharykin and W. Q. Gan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2002.06646},
  year   = {2020}
}

备注

56 pages, 21 figures, accepted in ApJ