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重新审视经验性太阳高能粒子标度关系 I. 太阳耀斑

太阳与恒星天体物理 2023-03-08 v2 高能天体物理现象 空间物理

摘要

目的 通过研究太阳高能粒子(SEP)事件的峰值质子通量和积分通量与太阳耀斑软 X 射线峰值光子通量之间的标度律,评估太阳超级耀斑对近地空间辐射环境可能产生的影响。方法 我们编制了一个包含过去三个太阳活动周(约 34 年,1984-2020 年)内 65 个良好连接(W20-90)SEP 事件的目录,这些事件与级别 \geqC6.0 的耀斑相关,并研究了在 E >>10; >>30; >>60; 至 >>100 MeV 的一组积分能量下记录的峰值质子通量(IPI_{P})和积分通量(FPF_{P})与相关太阳耀斑在 1-8 A 波段(FSXRF_{SXR})的峰值软 X 射线通量之间的统计关系。基于推断出的关系,我们计算了 SEP 事件峰值质子通量(IPI_{P})和积分通量(FPF_{P})的积分能量依赖性,假设它们遵循关于能量的逆幂律。最后,我们利用简单的物理假设,结合推导出的标度律,估算了 IPI_{P}FPF_{P} 的上限,重点关注与迄今直接观测到的最强 GLE 事件(1956 年 2 月 23 日的 GLE 05)相关的耀斑,以及基于宇宙成因放射性核素推断的公元 774/775 年 SEP 事件。结果:对于 FSXRF_{SXR} = X600(修正标度)的耀斑,将 IPI_{P}FPF_{P} 与太阳软 X 射线峰值强度(FSXRF_{SXR})联系起来的标度律 \propto~FSXR5/6F_{SXR}^{5/6} 与为公元 774/775 年宇宙成因核素事件推断的 FPF_{P} 值一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.15312,
  title  = {Revisiting Empirical Solar Energetic Particle Scaling Relations I. Solar flares},
  author = {Athanasios Papaioannou and Konstantin Herbst and Tobias Ramm and Edward W. Cliver and David Lario and Astrid M. Veronig},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.15312},
  year   = {2023}
}