太古宙地球附近的宇宙射线强度

我们采用三维最先进磁流体动力学模型模拟早期太阳风和日球层，并结合二维宇宙射线输运模型，研究太古宙地球附近的宇宙射线能谱和通量。我们评估了宇宙射线能谱对黑子位置与磁场强度、大尺度偶极磁场强度、太阳风动压以及太阳自转周期的敏感性。总体而言，我们的结果证实了先前的工作，即太古宙地球经历的宇宙射线通量远低于当今。早期太阳导致的宇宙射线减少主要归因于较短的太阳自转周期和更紧密缠绕的帕克螺旋（Parker spiral），以及更为活跃的太阳磁场在表面的不同分布。这些效应导致 1 AU 处的宇宙射线通量全球性降低达两个数量级或更多。黑子磁场的变化比对偶极场分量的变化对通量的影响更大。太阳风动压通过与周围星际介质的压力平衡影响日球层的大小，进而影响宇宙射线通量。太阳系在银河系轨道运行中所经历的星际介质压力变化，可能导致数百万年时间尺度上地球处的宇宙射线通量发生数量级变化。