中文

太阳高能粒子通过湍流场线蜿蜒到达遥远经度

太阳与恒星天体物理 2016-06-08 v2 空间物理

摘要

Context. 当前太阳高能粒子(SEP)传播模型使用 Fokker-Planck(FP)方程将行星际等离子体湍流对 SEP 的影响描述为扩散。然而,若不采用不切实际的高强度跨场扩散,FP 模型无法解释观测到的 SEP 快速跨越平均磁场进入日球层内经度上广泛分离区域的现象。Aims. 我们研究最近提出的 SEP 传播早期非扩散相是否能用真实的粒子传输参数解释广泛的 SEP 事件。Methods. 我们采用一种新颖的模型,该模型考虑了 SEP 沿因等离子体湍流而蜿蜒的场线传播。这种非扩散传播模式已被证明在 SEP 事件历史早期主导 SEP 跨场传播。我们将新模型与传统方法以及 SEP 观测进行比较。Results. 使用新模型,我们复现了以 σ=3050\sigma=30-50^\circ 的高斯分布为特征的 SEP 峰值通量经度范围观测结果,而当前扩散理论用真实扩散系数只能解释 11^\circ 的范围。我们的模型还复现了 SEP 抵达遥远经度的时序,这是扩散模型无法解释的。Conclusions. SEP 在广阔经度上的早期出现可理解为行星际介质中磁场线随机游走影响的结果,并且需要一个能恰当描述 SEP 跨场传播早期非扩散相的 SEP 传输模型。

关键词

引用

@article{arxiv.1508.03164,
  title  = {Solar energetic particle access to distant longitudes through turbulent field-line meandering},
  author = {T. Laitinen and A. Kopp and F. Effenberger and S. Dalla and M. S. Marsh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1508.03164},
  year   = {2016}
}

备注

9 pages, 6 figures. Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics