日冕物质抛射快速膨胀期间的激波加速电子
太阳与恒星天体物理
2022-11-14 v1
摘要
背景。太阳系中一些最显著的高能粒子源是来自太阳的磁化等离子体大规模爆发,称为日冕物质抛射(CMEs),其通常驱动激波将带电粒子加速至相对论性能量。特别地,高能电子束可通过等离子体辐射机制产生射电暴。与CME激波相关的主要暴型为II型和鱼骨状暴。然而,目前尚不清楚产生米波II型暴和鱼骨状暴的早期加速电子在何处传播,以及它们何时逃逸出太阳大气。目的。本文研究在与鱼骨状暴相关的强膨胀CME驱动激波波前早期演化过程中,电子束的加速位置、逃逸及传播方向。方法。我们使用了南赛射电日像仪(Nançay Radioheliograph)的地面射电观测,结合太阳动力学天文台(Solar Dynamics Observatory)与日地关系天文台(Solar Terrestrial Relations Observatory)的空基极紫外和白光观测。我们构建了电子加速位置的三维(3D)表示,并结合太阳日冕磁流体力学(MHD)模型结果,用以探究所观测鱼骨状暴的起源。结果。在平面天空图像中,多个鱼骨状暴被发现靠近CME侧翼。其中部分鱼骨状暴具有反常的倒J形,且反向漂移的鱼骨状暴亦呈现相反的圆偏振旋向。通过采用三维方法并结合所观测暴的射电特性,我们发现CME爆发中首次射电辐射极可能源自最初在低阿尔文(Alfvén)速度区域沿形成日冕流光的闭合磁力线传播的电子。
引用
@article{arxiv.2211.06049,
title = {Shock-accelerated electrons during the fast expansion of a coronal mass ejection},
author = {D. E. Morosan and J. Pomoell and A. Kumari and R. Vainio and E. K. J. Kilpua},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.06049},
year = {2022}
}
备注
14 pages, 10 figures