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复原实验太阳能源粒子比例关系 II:气体质量抛射

太阳与恒星天体物理 2024-10-02 v2 空间物理

摘要

目标。正在通过调查太阳能源粒子 (SEP) 事件的峰值质子通量与致谢与气体质量抛射 (CME) 速度之间的比例关系,来评估太空辐射环境条件和最大预期 CME 速度。方法。我们利用覆盖过去约 25 年 CME 观测的完整 SEP 事件目录(即 1997 年至 2017 年)。我们计算覆盖能量至 E>100 MeV 的峰值质子通量和积分事件致谢。对于 38 个强 SEP 事件,我们首先调查记录的峰值质子通量 (IP) 和致谢 (FP) 在一组积分能量 E>10 MeV、E>30 MeV、E>60 MeV 和 E>100 MeV 相对于由太阳和赤道观测局/大角和光谱仪 (SOHO/LASCO) 获得的 CME 速度 VCME 的统计关系。基于推导出的关系,我们进一步计算了 IP 和 FP 的能量依赖性,假设它们相对于能量遵循反比幂律。通过简单物理假设,我们将推导出的比例关系用于估算两个已知极端 SEP 事件的上限:1956 年 2 月 23 日(GLE05)和 AD774/775 的上限 VCME、IP 和 FP。基于物理约束和假设,研究了 VCME 的几个上限选项。结果。将 IP 和 FP 与 CME 速度的比例关系 V^{5}CME 对于 CME 速度范围在 ~3400-5400 km/s 的 CME 事件与 AD774/775 事件推断的致谢值一致。与此同时,当前太阳可能提供的上限 CME 速度可能落在 VCME <= 5500 km/s 的范围内。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.16479,
  title  = {Revisiting Empirical Solar Energetic Particle Scaling Relations II. Coronal Mass Ejections},
  author = {Athanasios Papaioannou and Konstantin Herbst and Tobias Ramm and David Lario and Astrid M. Veronig},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.16479},
  year   = {2024}
}