太阳风与磁力线和 energetic 粒子（SOFIE）模型：在历史太阳高能粒子事件中的应用
太阳与恒星天体物理
2023-10-02 v1 空间物理
摘要
在本文中，我们展示了数据驱动且自洽的太阳高能粒子模型——Solar-wind with FIeld-lines and Energetic-particles（SOFIE，太阳风与磁力线和 energetic 粒子模型）——在模拟太阳高能粒子加速与传输过程中的适用性。SOFIE 模型构建于密歇根大学开发的 Space Weather Modeling Framework（SWMF，空间天气建模框架）之上。在 SOFIE 中，日冕与行星际空间中的背景太阳风等离子体由 Aflvén Wave Solar-atmosphere Model(-Realtime)（AWSoM-R，阿尔文波太阳大气模型（实时））计算，该模型由近实时每小时更新的 Global Oscillation Network Group（GONG，全球振荡网络组）太阳磁图驱动。在背景太阳风中，利用基于 Gibson-Low 模型的喷发事件生成器（EEGGL）在母活动区上方放置不平衡磁通量绳来引发日冕物质抛射（CMEs）。加速与传输过程由 Multiple-Field-Line Advection Model for Particle Acceleration（M-FLAMPA，用于粒子加速的多磁力线平流模型）建模。本工作中模拟了九个太阳高能粒子事件（Solar Heliospheric and INterplanetary Environment（SHINE，太阳日球层与行星际环境）挑战/活动事件）。通过将三个模块与观测对比，包括稳态背景太阳风属性、CME 白光图像以及能量大于 10 MeV 的太阳高能质子通量，对 SOFIE 中的三个模块进行了验证与评估。
引用
@article{arxiv.2309.16903,
title = {Solar Wind with Field Lines and Energetic Particles (SOFIE) Model: Application to Historical Solar Energetic Particle Events},
author = {Lulu Zhao and Igor Sokolov and Tamas Gombosi and David Lario and Kathryn Whitman and Zhenguang Huang and Gabor Toth and Ward Manchester and Bart van der Holst and Nishtha Sachdeva},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.16903},
year = {2023}
}