太阳耀斑中时间依赖的湍流电子加速与输运
太阳与恒星天体物理
2025-11-25 v1
摘要
太阳耀斑是由磁重联驱动的、太阳日冕中储存磁能的爆炸性释放。这些事件加速电子，产生硬X射线辐射，并在能谱中常表现出准周期脉动（QPPs）。然而，能量转移过程仍约束不足，竞争理论提出了不同的加速机制。我们通过求解含时Fokker-Planck方程研究耀斑日冕环中的电子加速与输运。模型包含瞬态湍流加速，模拟脉冲性能量输入以再现含时重联过程的动力学。我们计算密度加权电子通量——一种可直接与观测X射线辐射比较的诊断量——覆盖从日冕到色球层的能量与空间域。我们研究了湍流加速的不同含时函数形式，发现加速源的函数形式在各能带（1至100 keV）中保持其特征，且响应时间依赖于能量（高能带显示更长的响应时间）。此外，我们发现：(a) 对于方脉冲，开关响应时间不同；(b) 对于正弦输入，周期性得以保持；(c) 对于阻尼正弦波，衰减速率随密度增加，高能带损失能量更快。本工作提出了一种分析含时源驱动的耀斑中电子加速与输运的新方法。
引用
@article{arxiv.2511.19106,
title = {Time-dependent Turbulent Electron Acceleration and Transport in Solar Flares},
author = {Luiz A. C. A. Schiavo and Natasha L. S. Jeffrey and Gert J. J. Botha and James A. McLaughlin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.19106},
year = {2025}
}