太阳日冕中III型电子束源的空间扩张与速度
太阳与恒星天体物理
2018-11-28 v1
摘要
作为空间天气的一个组成部分,电子束在太阳大气中 routinely 被加速并穿过行星际空间传播。电子束与朗缪尔波相互作用,产生III型射电暴。电子束沿轨迹扩张,我们利用动理学模拟探究了电子束远离太阳传播时的扩张过程。具体而言,我们根据基频III型辐射推导出的射电亮温度,研究了空间中电子束的前锋、峰值与尾部。电子束前锋的飞行速度为 0.2c–0.7c,明显快于速度为 0.12c–0.35c 的束尾。前锋与尾部之间的速度差使电子束随时间拉长。束拉长速率与峰值速度的相关系数为 0.98,与III型观测的预测一致。推断的电子束速度在靠近加速区时 initially 增大,随后在穿过太阳日冕时减小。更大的起始密度和更硬的初始谱指数导致更长且更快的III型源。更快的电子束具有更高的束能量密度,产生具有更高峰值亮温度和更短 FWHM 持续时间的III型暴。更高的背景等离子体温度也会提高速度,尤其是在束尾处。我们展示了电子束演化的预测如何影响III型带宽和漂移率。我们对电子束速度和扩张的径向预测可由 Solar Orbiter 和 Parker Solar Probe 即将进行的原位电子束测量进行检验。
引用
@article{arxiv.1809.00887,
title = {Spatial expansion and speeds of type III electron beam sources in the solar corona},
author = {Hamish A. S. Reid and Eduard P. Kontar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.00887},
year = {2018}
}
备注
19 pages, 20 figures, submitted to ApJ