2022年9月5日太阳高能粒子事件的激波与SEP建模研究
太阳与恒星天体物理
2025-01-07 v1 空间物理
摘要
2022年9月5日，在帕克太阳探测器（PSP）第13次飞越期间，当航天器接近其轨道近日点时，观测到一次快速激波和相关太阳高能粒子（SEP）事件。来自太阳综合科学调查（ISOIS）仪器套件的观测显示，SEP在母太阳爆发开始后显著延迟才到达航天器，并且首先到达的SEP在能量约1 MeV以上的高能质子中表现出逆速度色散（IVD）。利用多航天器数据，我们研究了爆发动力学和激波传播。我们的分析包括3D激波建模和SEP输运模拟，以检查该SEP事件的起源，并探索延迟SEP开始和观测到的IVD的原因。数据驱动的SEP模拟再现了PSP观测到的SEP事件开始、其演化能谱和IVD。这种IVD归因于在PSP拦截到的膨胀激波波翼处发生的相对缓慢的持续粒子加速过程。这对于激波在广泛事件中释放SEP的作用以及用于推断SEP释放时间的方法具有重要意义。此外，当考虑横向扩散时，模拟与观测之间的匹配变差，表明SEP扩散对该事件影响较小。这些发现强调了SEP事件的复杂性，并强调需要先进的建模方法来更好地理解激波和其他物理过程在SEP加速和释放中的作用。
引用
@article{arxiv.2501.03066,
title = {Shock and SEP Modeling Study for the 5 September 2022 SEP Event},
author = {A. Kouloumvakos and N. Wijsen and I. C. Jebaraj and A. Afanasiev and D. Lario and C. M. S. Cohen and P. Riley and D. G. Mitchell and Z. Ding and A. Vourlidas and J. Giacalone and X. Chen and M. E. Hill},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.03066},
year = {2025}
}
备注
21 pages, 11 figures, Accepted in The Astrophysical Journal