通过模拟与射电数据对比追踪太阳 II 型暴的源区
太阳与恒星天体物理
2021-12-08 v2
摘要
最强烈的太阳高能粒子事件由伴随低于 15 MHz 强烈 II 型射电暴的日冕物质抛射（CMEs）产生。理解这些 II 型暴相对于爆发 CME 的产生位置将揭示太阳附近粒子加速的重要细节，但由于地球电离层的畸变，无法在地球上对该辐射进行成像。本文引入一种技术，通过将单航天器观测到的动态频谱与由重建 CME 的磁流体力学（MHD）数值模拟中假设辐射区生成的合成频谱进行比较，来识别辐射的可能源位置。选取射电活跃的 2005 年 5 月 13 日 CME 作为测试用例，利用 Wind/WAVES 射电数据构建寻找最可能暴位置演化的反问题。使用 MHD 重建为各种假设暴位置创建合成频谱。开发了一种框架，根据合成频谱与由 Wind/WAVES 数据导出的 II 型频率轮廓的相似性对其进行评分。发现具有 4 倍增强熵和升高 de Hoffmann Teller 速度的模拟区域产生的合成频谱与航天器观测相似。几何分析表明，在日心坐标中围绕 (-30, 0) 度的熵派生激波东缘在事件首小时内辐射后停止发射，而以 (6, -12) 度为中心的激波西/西南缘是长达 2 小时模拟数据直至 20 太阳半径范围内的主要射电辐射区域。
引用
@article{arxiv.2102.07875,
title = {Tracking the Source of Solar Type II Bursts through Comparisons of Simulations and Radio Data},
author = {Alexander M. Hegedus and Ward B. Manchester and Justin C. Kasper},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.07875},
year = {2021}
}
备注
29 pages, 17 figures, accepted to the Astrophysical Journal