非热电子条件下的太阳高能粒子电荷态与元素丰度
太阳与恒星天体物理
2024-03-12 v2 高能天体物理现象
空间物理
摘要
太阳高能粒子（Solar Energetic Particle, SEP）事件的一个重要方面是其源粒子群。源自推测的日冕重联事件的脉冲型 SEP 事件的元素丰度增强，可以拟合为 A/Q 的陡幂律谱，其中 A 和 Q 分别是原子质量和离子电荷。由于在重联过程中热电子能量增强且出现非热电子分布，我们可能预期在加速过程中，离子电荷态 Q 会通过与这些电子群体的电离相互作用而增加。从 SEP 估算的温度对应于加速过程中的电荷态，而原位测量的实际电荷态可能在 SEP 穿过日冕时被改变。我们研究了当用 kappa 函数表示偏离麦克斯韦速度分布的高能尾部时，不同 kappa 值下由 A/Q 估算的温度是否会有所不同。我们发现，麦克斯韦分布与极端 kappa 分布之间的 A/Q 差异约为 10-30%。我们使用不同的 kappa 值，将元素丰度的幂律增强拟合为其 A/Q 的函数。然后，我们发现导出的源区温度并未显著受到电子速度分布是否偏离麦克斯韦（即热）分布的影响。假设电子在加速区被加热，加速过程中 SEP 电荷态与典型活动区温度的一致性表明，SEP 被加速并离开加速区的时间短于电离时间尺度。
引用
@article{arxiv.2401.01604,
title = {Solar Energetic Particle Charge States and Abundances with Nonthermal Electrons},
author = {Jin-Yi Lee and Stephen Kahler and John C. Raymond and Yuan-Kuen Ko},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.01604},
year = {2024}
}
备注
14 pages, 10 figures