耀斑加速离子产生的波及其对3He加速的影响

利用粒子在细胞模拟（particle-in-cell simulations）研究了从太阳耀斑流入较冷等离子体区域的高能质子和α粒子所产生的波。质子和α粒子的初始分布函数由两类群体组成：一类为高能、具有漂移的群体，由各向异性（$T_{\parallel} > T_{\perp}$）、单侧kappa函数表示；另一类为冷的麦克斯韦背景群体。这些分布的各项异性和非零热流使低于质子回旋频率的一系列斜波失稳。这些波沿波系中恒定能量面将粒子从初始分布的尾部散射出去。非线性共振宽度的重叠使得粒子在模拟结束时散射为接近各向同性的分布。利用测试粒子探讨了$^3$He的动力学。其温度可增至近20倍。此类波向耀斑位点上下的区域传播，可导致$^3$He的加热并输运至耀斑加速区。被加热并驱入耀斑位的$^3$He量正比于波能量。利用模拟中的数值，我们表明驱入加速区的$^3$He丰度应接近日冕中$^4$He的丰度。因此，耀斑产生的高能离子所驱动的波是解释脉冲耀斑中观测到的$^3$He增强现象的有力候选机制。