3He-Rich Solar Energetic Particles from Sunspot Jets
太阳超高温（<1 MeV/核子）富3 He太阳高能粒子（SEP）的来源通常与源自近赤道冕洞外围小型致密活动区的喷流有关。相对罕见的高能（>10 MeV/核子）3 He丰富的SEP的来源仍然未被探索。在这里，我们提出了两个最强烈的3 He丰富（3 He/4 He>1）SEP事件的当前太阳活动24日在高级成分探测器上测量的能量>10兆电子伏/核子。虽然3 He显示出高强度，但Z>2离子低于检测阈值。这些事件伴随着III型射电爆发，但没有II型发射，这是典型的超热3 He富SEP。利用太阳动力学观测站的高分辨率、极紫外成像和光球磁场观测，对相应的太阳源进行了分析。我们发现这些事件的来源与射流起源于边界的大型太阳黑子复杂的β-γ-三角洲磁配置。因此，底层光球场的细节显然是重要的，以产生3 He高能量的检查事件。
2018-12-19 astro-ph.SR
Estimation of the release time of solar energetic particles near the Sun
利用数值模拟方法研究了太阳高能粒子（SEP）事件的爆发时间，并分析了速度色散分析（VDA）方法的精度。使用一个3维聚焦传输模型，我们计算了在黄道上观察到的质子在10 MeV和80 MeV之间的能量范围内，在1 AU的通量。特别地，用三种模型描述了耀斑和日冕激波产生的不同SEP源，并研究了行星际空间中粒子垂直扩散的影响。研究发现：当观测者与源断开时，行星际空间的垂直扩散效应和太阳大气中的粒子传播效应对VDA结果有显著影响。结果表明，虽然VDA方法适用于脉冲源持续时间短、背景低、行星际散射弱或太阳大气扩散快的情况，但对于脉冲源持续时间长、背景高或散射强的情况，该方法就不适用了。
2014-11-19 astro-ph.SR
Coronal Mass Ejections from Sunspot and non-Sunspot Regions
日冕物质抛射（CME）起源于太阳上的闭合磁场区，即活动区和静止暗条区。日冕日冕物质抛射、磁云日冕物质抛射、地球效应日冕物质抛射、太阳高能粒子日冕物质抛射、行星际II型射电爆发日冕物质抛射以及激波驱动日冕物质抛射等高能粒子群都起源于太阳黑子区。CME和耀斑的发生率被发现与太阳黑子数相关，但在最大阶段的相关性显着较弱的上升和下降阶段相比。我们认为，较弱的相关性的结果，从高纬度日冕物质抛射的极冠灯丝地区，是不相关的太阳黑子。
2009-03-05 astro-ph.SR
The Common Origin of High-energy Protons in Solar Energetic Particle Events and Sustained Gamma-ray Emission from the Sun
我们报道了从太阳持续γ射线发射（SGRE）推断的> 500 MeV质子（Ng）的数量与作为太阳高能粒子（SEP）传播到空间的质子（NSEP）的数量显著相关。在SGRE的冲击范例下，由日冕物质抛射（CME）驱动的冲击加速了高能质子，将它们送往太阳，通过与大气粒子相互作用产生SGRE。粒子也会逃逸到远离太阳的空间中，被探测为SEP事件。因此，NSEP与Ng的显著相关性（相关系数0.77）与两个质子群的共同冲击源一致。此外，潜在的CME具有类似于参与地能级增强（GLE）事件的性质，表明存在SGRE所需的高能（高达GeV）粒子。我们发现，观测到的伽马射线通量是一个低估的临边事件（中央子午线距离> 60度），因为SGRE源被部分掩盖时，发射空间扩展。假设在激波头部的SEP谱是硬的，并且100 MeV的粒子在整个激波表面被加速（半宽度在60到120度的范围内），我们发现SEP分布的纬向宽度与能量有关，在最高能量处宽度最小。不使用能量依赖的宽度的结果在低估的NSEP在SGRE事件发生在相对较高的纬度。考虑到这两种效应，消除了先前研究中报道的NSEP-Ng相关性的明显缺乏。
2021-05-03 astro-ph.SR
Observations of an Energetically Isolated Quiet Sun Transient: Evidence of Quasi-Steady Coronal Heating
越来越多的证据表明，日冕加热的贡献来自较冷的太阳大气层，特别是安静的太阳（QS）条件，挑战标准的太阳大气描述明亮的过渡区（TR）的排放。因此，问题的作用，动态QS瞬变的贡献，总的日冕能量预算的升高。利用{\it大气成像组件}和{\it太阳动力学天文台}上的{\it日面磁成像仪}的观测数据，以及日冕磁场的数值模型外推，我们研究了一个动态QS瞬态，该瞬态与TR能量隔离，并从两个加热环弧共享的一个共同的足点挤出。一个非因果关系的QS瞬态和广泛传播的磁场重组事件的幕式加热之间建立，而证据被发现有利于典型的喷发过程的磁拓扑结构。准稳态交换重联事件牵连作为瞬态的明显明亮的辐射签名的来源。我们认为QS瞬态的时间稳定（$\approx$\，35\，min）的辐射性质发生的结果，大规模的磁场几何形状的QS和/或相对安静的性质的磁光球，这可能会起到抑制能量积累过程所需的启动灾难性的喷发阶段。这项工作提供了洞察QS的热力学和磁喷发过程准稳定加热的小规模动态和TR瞬态的关系。这项工作提高了参数的不可忽略的日冕加热贡献冷大气层在QS条件下，并增加了太阳风质量喂养的动态瞬变的证据。
2015-07-15 astro-ph.SR
Energetic Particles from Quasi-Separatrix Layers and Current Sheets at the Sun
University of New Hampshire（新罕布什尔大学）；Predictive Science Inc.（预测科学公司）
本文首次提出太阳准分离层和电流片加速能量粒子的全球模型，揭示其为富含³He和重离子的种子粒子群来源，有助于改进太阳能量粒子预测。
2025-11-11 astro-ph.SR physics.space-ph
Solar Energetic Particles (Second Edition)
在一个充斥着美丽的太阳图像的领域，太阳高能粒子（SEP）事件是一种隐藏的资产，也许是一种秘密武器，它可以对日冕进行采样，并带走其最奇异和暴力物理学的独特印记。直到最近，我们才发现SEP中元素的丰度携带了丰富的数据，不仅关于它们自身的加速和历史，而且关于它们来源的等离子体温度，以及日冕本身的起源。SEP是太阳不同能量爆发的有形产物。它们有极端的。太阳喷流（也包括耀斑）中磁重联产生的小“脉冲”SEP事件，使3He和Au或Pb等重元素的共振增强了1000倍，而大的“渐进”SEP事件在由日冕物质抛射（CME）驱动的冲击波中加速，采样日冕本身的成分，但也加速了GeV质子，这些质子威胁着火星宇航员的危险辐射。直接SEP测量加上太阳图像提供了关于太阳高能物理的免费“多信使”数据。
2020-12-02 astro-ph.SR
Bidirectional anisotropic solar energetic particle events observed by Solar Orbiter
本研究利用太阳轨道器观测的两个罕见双向各向异性太阳高能粒子事件，结合粒子各向异性、释放时间与磁结构诊断，揭示磁通量绳显著影响粒子传播路径与磁连接性，为SEP输运模型提供新约束。
2025-08-08 astro-ph.SR
Highly Energetic Electrons Accelerated in Strong Solar Flares as a Preferred Driver of Sunquakes
日震是在某些高能太阳耀斑中激发的增强型地震波。到目前为止，它们的起源仍有争议。本文选取了24太阳活动周的20个强耀斑，其脉冲相位被\emph{Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager}（\emph{RHESSI}）完全捕获。在我们的样本中，12个日震活动耀斑中有11个的硬X射线（HXR）辐射与白光（WL）增强和日震表现出良好的时空相关性。光谱分析还揭示了一个更硬的光子光谱，延伸到几百千电子伏，这意味着相当大的人口耀斑加速非热电子在高能量。从数量上看，在300 keV以上的电子总能量的太阳活动耀斑是系统的不同，在太阳平静耀斑，而差异是边缘的电子超过50 keV。所有这些事实都支持高能电子作为太阳地震的首选驱动力。这样一个电子驱动的情况下，可以合理地容纳在最近提出的选择规则的框架内产生的太阳地震。对于剩下的一个事件，日震震中与磁印记是同空间的，即，光球上磁场的永久变化。定量计算表明，耀斑引起的向下洛伦兹力可以做足够的功来驱动日震，作为一个可行的日震驱动器为这个特定的事件。
2023-01-07 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
Tracking a solar energetic eruption and associated energetic particles from Sun to spacecraft
University of Turku（图尔库大学）；Turku Collegium for Science, Medicine and Technology, University of Turku（图尔库科学与技术医学学院，图尔库大学）；University of Graz（格拉茨大学）；Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP)（波茨坦莱布尼茨天体物理研究所 (AIP)）；LIRA, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité, CY Cergy Paris Université, CNRS（拉格朗日天体物理学实验室，巴黎天文台，巴黎文理研究大学，索邦大学，巴黎西岱大学，塞吉-蓬图瓦兹大学，法国国家科学研究中心）
本研究结合SOLER项目工具，利用遥感与原位观测及MHD模型，关联太阳高能爆发的日冕过程与日球层高能粒子，明确了相关日冕波等特征。
2026-10-15 astro-ph.SR physics.space-ph
The large longitudinal spread of solar energetic particles during the January 17, 2010 solar event
我们调查了2010年1月17日太阳高能粒子事件的多航天器观测。高能电子和质子已经在两个STEREO航天器和SOHO上观测到了一个非常大的纵向范围，表明在1AU处的纵向分布接近360度。从地球上看，这一耀斑活动区位于太阳背面，与三个航天器中每一个的磁足迹在经度上相隔100多度。该事件的特点是强烈延迟高能粒子爆发相对于耀斑和只有小或没有各向异性的强度测量在所有三个位置。日冕激波的存在是由地球和STEREO B观测到的II型射电爆发所证明的。为了描述行星际介质中粒子传输的观测，包括垂直扩散，描述沿磁场线传播的一维模型（模型1）（Dröge，2003）和3D传播模型（模型2）（Dröge等人，2010），包括行星际介质中的垂直扩散。虽然这两种模型都能够再现观测结果，但模型1需要在太阳下几个小时的注入功能。模型2包括了太阳风中的横向传输，揭示了垂直扩散与平行扩散之比的高值。由于我们没有发现太阳异常长注入函数的证据，我们倾向于在行星际介质中具有强垂直传输的情况下解释观测结果。
2012-06-07 astro-ph.SR
Can IBEX Identify Variations in the Galactic Environment of the Sun using Energetic Neutral Atom (ENAs)?
星际边界探测器（IBEX）航天器正在提供星际中性\HI \原子与日光层太阳风之间的电荷交换产生的高能中性原子（ENA）的第一张全天空地图，以及日光层边界区域的拾取离子。目前围绕日光层的星际云的“边缘”在逆风方向延伸不到0.1 pc，终止于未知的距离，这表明在IBEX卫星的寿命期间日光层的外边界条件可能会发生变化。使用合理的值为未来的外部日光层边界条件，ENA通量预测的一个可能的来源ENA来自外部的日球顶。ENA生产模拟使用三维MHD等离子体模型的日光层，其中包括中性粒子的动力学描述和离子的洛伦兹分布。基于这个ENA生产模型，它表明，IBEX 1.1千电子伏的天空图的灵敏度是足够的，以检测ENA通量的变化，预计伴随着太阳过渡到下一个逆风云。大约20%的IBEX 1.1 keV像素似乎能够检测到$ 3 σ$水平的预测模型差异，这些像素集中在条带区域。无论详细的ENA生产模型，成功的模拟\BdotR \方向再现丝带轨迹，与我们的结果一起，表明丝带现象的痕迹的变化，在日光层的扭曲所造成的星际磁场和气体成分的相对压力。
2010-11-22 astro-ph.SR
Short-Lived Radionuclides in Meteorites and the Sun's Birth Environment
太阳星云中含有许多半衰期为几十万年或更短的短寿命放射性核素（SLR），与原恒星和原行星盘形成的时间尺度相当。因此，确定SLR的起源将有助于深入了解恒星形成和太阳的天体物理诞生环境。在这一章中，我们将回顾陨石的同位素研究如何揭示这些现已灭绝的放射性核素的存在和丰度;以及SLR ${}^{10}{\rm Be}$在典型的恒星核合成过程中不产生的唯一SLR，在太阳星云中均匀分布的证据。我们回顾的证据表明，SLR ${}^{26}{\rm Al}$，${}^{53}{\rm Mn}$，和${}^{182}{\rm Hf}$，和其他放射性核素，也均匀分布，并可用于日期的事件在太阳系的行星形成时期。SLR的同质性，特别是${}^{10}{\rm Be}$，强烈暗示它们都是从太阳的分子云继承而来的，并且除了${}^{36}{\rm Cl}$之外，太阳星云内的辐射产生非常有限。我们回顾天体物理模型的起源${}^{10}{\rm Be}$，表明它需要太阳形成的旋臂的银河系具有较高的恒星形成率比银河系的平均水平。同样，我们回顾了其他SLR起源的天体物理模型，并表明它们可能是由超过数十万年的大质量恒星污染太阳的分子云而产生的，最有可能是由沃尔夫-拉叶星的喷出物所主导。其他的SLR也要求太阳在银河系的旋臂中形成，其恒星形成率与太阳系初始${}^{10}{\rm Be}$丰度所要求的一样高。我们讨论了天体物…
2023-01-15 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Solar Cycle Variation of Sustained Gamma-ray Emission Events from the Sun and Related Energetic Events
NASA Goddard Space Flight Center（美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心）；The Catholic University of America（天主教大学）
基于费米LAT观测，研究发现第25太阳活动周SGRE事件显著减少，但考虑观测间隙后，实际SGRE事件数约为观测到的15个事件的三倍。
2025-10-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Double-power-law feature of energetic particles accelerated at coronal shocks
最近的观测表明，在许多大的太阳高能粒子（SEP）事件中，事件积分微分谱类似于双幂律。我们进行数值模拟的粒子加速在日冕冲击波传播通过一个流光状的磁场通过求解帕克输运方程，包括质子和较重的离子。我们发现，对于所有的离子物种的能谱集成在模拟域可以描述由一个双幂律，和断裂能量取决于离子的电荷质量比为$E_B \sim (Q/A)^α$，与$α$从0.16到1.2通过考虑不同的湍流光谱指数。我们认为，双幂律分布可能会出现的高能粒子从不同的源区域的加速率显着不同，由于粒子扩散的叠加的结果。高能粒子的扩散和混合也可以解释在某些SEP事件中观察到的高能量下Fe/O的增加。虽然进一步的混合过程可能会发生，我们的模拟表明，无论是幂律打破或翻转可以发生在太阳附近，并预测光谱形式变化显着沿冲击波阵面，这可能是即将到来的近太阳SEP测量帕克太阳探测器和太阳轨道器检查。
2022-01-18 astro-ph.SR
From Sun to interplanetary space: What is the pathlength of Solar Energetic Particles?
太阳高能粒子（SEP）在太阳爆发期间被加速，在被原位仪器观测之前在湍流太阳风中传播。为了解释它们的起源，通过与太阳喷发的遥感观测比较，因此，我们必须去卷积的传输效果，由于湍流磁场从SEP观测。最近的研究表明，SEP传播是由穿过平均磁场的磁力线的湍流弯曲引导的。然而，由于场线弯曲，SEP行进的距离延长，迄今为止尚未包括在SEP事件分析中。这一遗漏可能会导致在估计太阳上SEP的释放时间时出现重大错误。我们调查的SEP考虑他们传播的距离沿场线蜿蜒封闭的磁性岛屿是固有的湍流等离子体。我们引入了一个场线Randow Walk模型，该模型考虑了磁岛的物理尺度。我们的方法解决了扩散方程导致不切实际的短路径长度的问题，以及随机行走的路径长度对随机行走步长的分形依赖性。我们发现，从太阳到1 AU的路径长度可以低于标称帕克螺旋长度SEP事件发生在太阳耀斑45 E至60 W，而西方和后面的肢体粒子可以经历的路径长度长于2 AU由于场线曲折。
2019-12-03 astro-ph.SR physics.space-ph
The Extent of Solar Energetic Particle Irradiation in the Sun's Protoplanetary Disk
Arizona State University（亚利桑那州立大学）；Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）
该研究通过重新分析陨石数据，确定太阳早期辐射强度Φ约为3×10³，推翻了此前关于太阳异常活跃的结论。
2025-12-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Solar energetic particles injected inside and outside a magnetic cloud: The widespread solar energetic particle event on 2022 January 20
本文研究2022年1月20日广布SEP事件，揭示粒子由CME驱动激波加速并注入先前存在的磁云内外，其中太阳轨道器观测到的向日传播粒子源于沿磁云西侧长腿注入，且磁云内电子传播路径比模型估计长约30%。
2024-12-20 astro-ph.SR
Statistical Overview of Long-Lived Active Regions Observed Across Multiple Carrington Rotations
Predictive Science Inc.（预测科学公司）；Air Force Institute of Technology（空军理工学院）
该研究定义并统计了跨至少两个卡林顿自转周期的长寿命太阳活动区，发现其占2011-2019年NOAA活动区的13%，面积更大、磁通量更多，产生C级及以上耀斑的概率是普通活动区的3-6倍，为空间天气预报提供支撑。
2025-10-28 astro-ph.SR
Velocity dispersion of Solar Energetic Particles in turbulent heliosphere
Jeremiah Horrocks Institute, University of Lancashire（兰开斯特大学杰里米·霍罗克斯研究所）
本文研究了太阳高能粒子在湍流日球层中的速度分散分析，发现湍流显著影响注入时间与路径长度，且VDA结果常包含湍流和背景影响，无法准确反映加速时间。
2026-10-09 astro-ph.SR physics.space-ph
The energetic atmosphere of the Sun
University of Oslo（奥斯陆大学）；The Czech Academy of Sciences（捷克科学院）；University of Graz（格拉茨大学）；University of Zagreb（萨格勒布大学）；University of Warwick（华威大学）；Air Force Research Laboratory（美国空军研究实验室）；University of New Mexico（新墨西哥大学）；Lockheed Martin Solar & Astrophysics Laboratory（洛马太阳与天体物理实验室）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；National Institute of Nature Science（国立自然科学研究所）；Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院）；Ioffe Institute（约费研究所）；Max Planck Institute for Solar System Research（马克斯·普朗克太阳系研究所）；Special Astrophysical Observatory（特殊天体物理观测站）
本研究针对太阳大气加热机制的观测难题，提出通过ALMA2040改进观测能力，以实现色球层三维热磁层析成像，检验小尺度过程对大气加热的贡献。
2026-10-16 astro-ph.IM astro-ph.SR
A Hierarchical Relationship between the Fluence Spectra and CME Kinematics in Large Solar Energetic Particle Events: A Radio Perspective
我们报告了进一步的证据，表明太阳高能粒子是由日冕物质抛射（CME）的运动学特性组织的[1]。特别是，我们专注于II型爆发的起始频率，这是有关的无线电发射开始从太阳的距离。我们发现，三组太阳高能粒子（SEP）事件，已知有不同的CME初始加速度值，也有不同的平均启动频率的相关的II型爆发。SEP事件与地面水平的增强（GLE）有最高的起始频率（107 MHz），而那些与灯丝喷发（FE）在静止区有最低的起始频率（22 MHz）;定期SEP事件有中间的起始频率（81 MHz）。以II型爆发的起始时间作为激波形成的时间，我们确定了从太阳中心测量的激波形成高度。我们发现，地震形成的平均最近的太阳（1.51 Rs）在GLE事件，最远的太阳在FE SEP事件（5.38 Rs），和中间距离的定期SEP事件（1.72 Rs）。最后，我们给出了一个具有高初始加速度（~3 km·s^-2）的日冕物质抛射和一个具有高起始频率（~200 MHz）但与一个小SEP事件相关的II型射电爆发的个例研究结果。我们发现，通量谱指数和CME初始加速度之间的关系继续举行，即使是这个小SEP事件。
2017-07-01 astro-ph.SR physics.space-ph
The effect of solar wind on the charged particles' diffusion coefficients
本文利用聚焦方程研究太阳风对高能带电粒子扩散系数的影响，发现粒子接近太阳时沿磁场扩散需考虑太阳风效应，对太阳附近粒子输运研究有重要意义。
2023-10-13 astro-ph.SR physics.space-ph
Energetic Particle Acceleration and Transport: Interplanetary Coronal Mass Ejections and Shocks
National Observatory of Athens, IAASARS（雅典国家天文台）；California Institute of Technology（加州理工学院）；University of Arizona（亚利桑那大学）；Department of Astrophysical Sciences, Princeton University（普林斯顿大学天体物理科学系）；European Space Agency (ESA), European Space Astronomy Centre (ESAC)（欧洲空间局（ESA），欧洲空间天文中心（ESAC））；Universidad de Alcalá, Space Research Group (SRG-UAH)（阿尔卡拉大学，空间研究小组（SRG-UAH））；The Johns Hopkins University, Applied Physics Laboratory（约翰斯·霍普金斯大学，应用物理实验室）；Institut für Experimentelle und Angewandte Physik, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel（基尔大学实验与应用物理研究所）；National Key Laboratory of Deep Space Exploration/School of Earth and Space Sciences, University of Technology and Science of China（中国科学技术大学深空探测全国重点实验室/地球与空间科学学院）；Institute of Physics, University of Graz（格拉茨大学物理研究所）；NASA, Goddard Space Flight Center（美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；University of New Hampshire（新罕布什尔大学）；Southwest Research Institute（西南研究院）；CAS Center for Excellence in Comparative Planetology, University of Science and Technology of China（中国科学院比较行星学卓越创新中心，中国科学技术大学）
本综述利用多航天器多点多仪器观测，结合Solar Orbiter与Parker Solar Probe的近太阳高能粒子测量，研究行星际日冕物质抛射和激波对高能粒子加速与传输的作用，以解决相关未决问题。
2026-07-30 astro-ph.SR
Recurring 3He-rich Solar Energetic Particle Events
使用STEREO上的SIT仪器，我们检查了从2010年1月到2012年12月太阳活动周期24上升阶段的3 He丰度。我们报告的几种情况下，3氦丰富的太阳高能粒子事件连续观察ACE和STEREO-A与卡林顿旋转速率一致的延迟。在调查期间，ACE和STEREO-A显着分离的太阳经度对应的太阳自转时间为5至10天。我们检查STEREO-A EUV图像，并使用势场源表面外推与原位磁场数据一起识别负责的太阳源。我们发现3 He/4 He比率在这些事件中变化很大，并且对于太阳上具有相同连接区域的情况，航天器之间存在相关性。
2013-07-24 astro-ph.SR
An updated picture of pre-solar history from short-lived radioactive isotopes and inferences on the birth of the Sun
Konkoly Observatory, HUN-REN CSFK（孔科利天文台，匈牙利研究与教育网络科学中心）；MTA Centre of Excellence（匈牙利科学院卓越中心）；University of Bayreuth（拜罗伊特大学）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - Laboratori Nazionali del Sud（意大利国家核物理研究所南方实验室）；Institute of Physics and Astronomy, ELTE Eötvös Loránd University（罗兰大学物理与天文学研究所）；School of Physics and Astronomy, Monash University（蒙纳士大学物理与天文学院）
研究通过分析太阳系早期短寿命放射性同位素的丰度，探讨其在星际介质中的预测值与太阳系形成时间的关系，确定太阳诞生时间的可能范围。
2026-04-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
The solar energetic balance revisited by young solar analogs, helioseismology and neutrinos
标准太阳模型（SSM）的能量平衡是由核能产生、能量转移和光球辐射之间的平衡所导致的。在这封信中，我们推导出几个数量级的能量损失的动能，磁能，和X射线或紫外线辐射在整个太阳寿命从现在的太阳的观测。我们还估计了年轻太阳类似物的观测质量损失，可能达到目前质量的30%。我们推导出新的模型，目前的太阳，其相关的中微子通量，和他们的内部声速剖面。这种方法揭示了定量光之间的分歧，通过日震学获得的声速和来自SSM的声速，包括更新的光球CNO丰度，根据最近的观测。我们的结论是，目前大约20%的差异可能来自于对太阳早期阶段、活动、初始质量和质量损失历史的错误描述。这项研究对太阳系的形成和最近行星的早期演化有明显的影响。
2011-03-14 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Energetic Particle Observations from Parker Solar Probe using Combined Energy Spectra from the IS$\odot$IS Instrument Suite
太阳综合科学研究（IS $\odot$ IS）仪器套件包括两个高能粒子仪器：EPI-Hi，旨在测量约1-200 MeV/nuc的离子，以及EPI-Lo，旨在测量约20 keV/nuc至约15 MeV/nuc的离子。我们提出了一个分析的八个充满活力的质子事件观察到的能量范围内的两个仪器在PSP的前两个轨道，以检查其合并的能谱。背景校正，以帮助解决两个仪器之间的光谱中断，并被证明是有效的。在这样做，我们证明，即使在校准的早期阶段，IS $\odot$ IS是能够产生可靠的光谱观测跨越广泛的能量范围。除了在非常靠近太阳的地方进行突破性的测量外，IS $\odot$ IS还表征了1 au以内的日心距离范围内的高能粒子群。在头两个轨道期间，IS $\odot$ IS观测到了来自一个同转相互作用区（CIR）的高能粒子事件，该相互作用区位于距太阳三个不同的距离处。这些事件被两个卡林顿旋转分开，距离仅为0.11 AU，但是质子强度和航天器到源区的接近度之间的关系显示了运输效应对来自CIR的高能粒子观测的重要性。未来的IS $\odot$ IS在更远距离上对类似事件的观测将有助于解开与CIR相关的加速和运输的影响。我们采用类似的光谱分析，其余五个事件，包括四个可能与流相互作用区（SIR）和一个太阳高能粒子（SEP）事件。
2019-12-05 astro-ph.SR physics.space-ph
The Solar Energetic Particle Event on 2013 April 11: An Investigation of its Solar Origin and Longitudinal Spread
我们调查的太阳现象与太阳高能粒子（SEP）事件的起源在2013年4月11日观察到的一些航天器分布在内日光层在广泛的日光长时间。我们使用极紫外（EUV）和白光日冕观测从太阳动力学天文台（SDO），太阳和日光层天文台（SOHO）和双日地关系天文台航天器（STEREO-A和STEREO-B），以确定角范围的EUV波和日冕物质抛射（CME）与SEP事件的起源。我们比较了估计的释放时间的SEPs观察到在每个航天器的到达时间的结构与CME在脚点的磁力线连接每个航天器与太阳。尽管极紫外波和日冕物质抛射驱动的冲击波到达STEREO-B的脚点与该航天器观测到的粒子释放时间一致，但在不确定性范围内，极紫外波从未到达连接近地观测者与太阳的磁力线的脚点，即使在那里观测到强烈的SEP事件。我们表明，在太阳表面上方的高空传播的CME驱动的冲击波的西侧最有可能是在地球附近观察到的粒子的来源，但它没有在太阳盘上留下任何EUV痕迹。我们的结论是，太阳表面上的EUV波的角度范围不同意SEP事件在日光层中的纵向范围。因此，EUV波不能可靠地用作太阳现象的代理，这种太阳现象在宽范围内加速和注入高能粒子。
2014-10-20 astro-ph.SR
3He-rich solar energetic particles: Solar sources
富含3He的太阳高能粒子（SEP），显示出3He或超重核等稀有元素丰度增加了10，000倍，已经是50多年的难题。目前对3He富集的SEP缺乏了解的一个原因是难以分辨这些常见事件的源区。自从它们被发现以来，有强有力的证据表明，富含3He的SEP的产生与太阳上的耀斑有关。异常丰度的3He丰富的SEPs已被归因于一个独特的加速机制，必须定期在耀斑现场操作。与3He富集SEP相关的耀斑经常以类似喷流的形式被观测到，这表明磁重联的加速，其中包括向行星际空间开放的磁力线。由于太阳周围的航天器舰队，提供了一个大大提高了分辨率的太阳成像观测，3He丰富的SEP源，现在探索前所未有的细节。本文概述了目前对富3He SEP的认识，主要集中在其太阳来源。
2020-02-21 astro-ph.SR physics.space-ph
Empirical flare energy limits for the largest historical sunspots
Max Planck Institute for Solar System Research（马克斯·普朗克太阳系统研究所）；University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；National Solar Observatory（国家太阳观测台）
通过统计关系估算太阳爆发能量上限，发现太阳可能产生几10^34 erg的爆发能量。
2026-03-10 astro-ph.SR
Solar Orbiter observations of solar energetic electron events associated with hard microflares
ETH-Zürich（苏黎世联邦理工学院）；Istituto ricerche solari Aldo e Cele Daccò (IRSOL), Faculty of Informatics, Università della Svizzera Italiana（瑞士意大利大学信息学院阿尔多和塞莱达科太阳研究所）；European Space Agency (ESA), European Space Astronomy Centre (ESAC)（欧洲空间局欧洲空间天文中心）；Universidad de Alcalá（阿卡拉大学）；PMOD/WRC（帕尔默气象观测站/世界辐射中心）
太阳轨道器首次比较硬微闪的X射线谱与关联的高能电子谱，揭示了高效加速机制及高能电子向日球层的传输。
2026-04-14 astro-ph.SR
Coronal Mass Ejections from the Young Sun: Deceleration-Powered Solar Energetic Particles as a Self-Extinguishing Forcing of the Early Earth
Advanced Heliophysics Inc.（先进日球物理公司）
本研究通过半解析模型链追踪年轻太阳的日冕物质抛射，发现其减速耗散能量驱动太阳高能粒子，对早期地球产生自熄灭的强迫，并可能为前生命合成提供氮源。
2026-10-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Statistical Study of the Correlation between Solar Energetic Particles and Properties of Active Regions
基于第21至25太阳活动周期数据，统计分析了太阳高能粒子事件与活动区特性的相关性，发现最大黑子的磁场复杂性、经度位置、面积和半影类型与SEPs产生最相关，并公开数据库以支持机器学习预测模型开发。
2023-03-22 astro-ph.SR
On the reason for the widespread energetic storm particle event of 13 March 2023
本文通过多航天器观测和磁流体动力学模拟，研究了2023年3月13日罕见的环太阳高能风暴粒子事件，发现单一环太阳爆炸波激波和多个日冕物质抛射组合两种情景均可解释观测，其中爆炸波情景对激波到达时间的预测略优。
2025-02-10 astro-ph.SR physics.space-ph
A Multi-Event Study of Early-Stage SEP Acceleration by CME-Driven Shocks -- Sun to 1 AU
10倍太阳半径以下的日冕是日冕物质抛射驱动的激波对太阳高能粒子早期加速和输运的重要区域。在那里，这些波传播到一个高度可变的动态介质中，该介质具有陡峭的梯度和快速扩展的日冕磁场，这调制了冲击或波表面附近的粒子加速度，以及SEP传播到日光层的方式。我们提出了一项研究模拟的加速SEPs在全球日冕冲击事件的日冕，以及他们的运输到1 AU，望远镜观测的基础上，加上动态物理模型。
2022-02-12 astro-ph.SR
Parker Solar Probe Observations of Energetic Particles in the Flank of a Coronal Mass Ejection Close to the Sun
帕克太阳探测器在0.2 au处观测到CME侧翼，发现孤立磁通管中粒子呈耀斑源特征，而鞘层和CME内部粒子被加速并局域约束，CME有助于积累高能粒子群并促进后续更高能加速。
2024-05-26 astro-ph.SR physics.space-ph
The Two Sources of Solar Energetic Particles
太阳高能粒子（SEP）加速的两种不同物理机制的证据出现在50年前的射电观测中，即向外流动的电子产生的III型爆发和来自日冕和行星际冲击波的II型爆发。从那时起，我们发现前者与脉冲耀斑或喷流的“脉冲”SEP事件有关。在这里，共振随机加速，与涉及开放场线的磁重联有关，不仅产生电子，而且产生3 He/4 He和（Z>50）/O的1000倍增强。另外，在“渐进”SEP事件中，由日冕物质抛射（CME）从太阳中驱逐出的冲击波，更民主地采样离子丰度，甚至用于测量日冕元素丰度。有时，剩余的脉冲超热离子有助于种子人口的冲击加速，复杂的丰度图片，但这个过程现在已经在理论上建模。最初，脉冲事件在太阳上定义了一个点源，选择性地填充几个磁通量管，而渐进事件显示了广泛的加速，可以填充一半的内日光层，当冲击达到2个太阳半径时开始。当离子被加速的质子本身放大的共振阿尔芬波在激波上来回散射时，激波加速发生。这些波也可以产生流限制的最大SEP强度和冲击上游的平台区域。在冲击波的后面是大片的“水库”，一个空间上广泛的捕获体积的均匀SEP强度与不变的能量谱形状，其中整体强度随时间的推移而减少，作为封闭的“磁瓶”膨胀膨胀。这些水库现在解释了缓慢的强度下降，定义了渐进的事件，一旦错误地归因于缓慢向外扩散。
2013-06-15 astro-ph.SR
Clusters of small eruptive flares produced by magnetic reconnection in the sun
我们报告了太阳耀斑的形成，产生的相互作用的磁环之间的斑片状磁重联。进行了一个三维磁流体动力学（MHD）数值实验，其中一个均匀的磁通量片被注入到一个充分发展的对流层。磁场逐渐进入太阳大气层，形成一个磁回路网络，这些磁回路相互作用，在它们的界面上动态地形成电流层。等离子体团的形成和喷射出电流层导致补丁重联和自发形成的几个小（大小？1- 2毫米）照明弹。我们发现，这些耀斑是短寿命（30 s - 3 min）爆发的能量范围为O（10^25 - 10^27）尔格，这基本上是纳米耀斑-微耀斑范围。它们的持续形成和合作行动和演变导致经常性的快速EUV/X射线射流和相当大的等离子体加热的活动日冕。
2014-05-25 astro-ph.SR
Heliospheric Transport of Neutron-Decay Protons
我们报告的新模拟的高能质子的运输起源于高能中子的衰变产生的太阳耀斑。由于中子移动迅速，但对太阳风磁场不敏感，因此衰变质子产生于广阔的空间区域，在足够大的伽马射线耀斑发生后的许多小时内，它们应该可以被现有的仪器在很宽的辐射范围内探测到。更接近太阳的航天器预计会看到比地球-太阳距离更高的强度。当前的太阳活动周期应提供一个极好的机会，可以利用多个航天器在不同的日射面和距太阳的距离上观测中子衰变质子。
2012-08-10 astro-ph.SR physics.space-ph
Observations of Energetic-Particle Population Enhancements along Intermittent Structures near the Sun from Parker Solar Probe
在1天文单位的观测已经证实，测量的高能粒子通量的增强在统计上与“粗糙”磁场有关，即，通过增量偏方差（PVI）方法测量的具有极大空间导数或增量的场。解释这一观测结果的一种方法是将高能粒子与磁通量管内的捕获或通道联系起来，可能在它们的边界附近。然而，目前尚不清楚这种关联是一种运输效应还是局部效应;即，这些粒子可能是在遥远的地方被激发的，也许是通过冲击或重连，或者它们可能经历局部的加速或再加速。帕克太阳探测器（PSP），即使在它的前两个轨道，提供了一个独特的机会来研究这种统计相关性更接近日冕。作为第一步，我们分析了在第一次太阳相遇期间由\isois仪器测量的高能粒子的单独相关特性。特定类型事件之间的时间间隔分布，即，等待时间可以指示底层过程的性质。我们发现，\isois的观察显示幂律分布的等待时间，表示相关（非泊松）分布。低能量\isois数据的分析表明，结果是一致的1 AU的研究，虽然我们发现一些意想不到的行为的暗示。对这些统计分布的更全面的理解将为太阳高能粒子的起源和传播提供有价值的见解，这一图景将随着未来的PSP轨道而变得清晰。
2019-12-19 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Observation of Energetic particles between a pair of Corotating Interaction Regions
我们报告的加速和捕获的高能离子和电子之间的一对共转相互作用区域（CIR）的观察。事件发生在卡林顿旋转2060。在STEREO-B航天器上观测到，两个CIR相隔不到5天。与其他CIR事件相比，在该事件中，高能离子和电子的通量在第一CIR的后缘和第二CIR的前缘之间达到其最大值。径向磁场（Br）的方向发生了逆转，磁通量的各向异性也从向阳方向变为反向阳方向。此外，在两个CIR之间有一个延长的逆流超热电子的时间。ACE和STEREO-A也获得了该事件的类似观察结果。我们推测，这些意见是由于一个“U形”的大规模磁场拓扑结构连接的反向冲击的第一个CIR和前冲击的第二个CIR。这种断开的U形磁场拓扑结构可能是由于上日冕中的磁重联而形成的。
2014-01-10 astro-ph.SR physics.space-ph
The total solar irradiance, UV emission and magnetic flux during the last solar cycle minimum
我们分析了太阳总辐照度（TSI）和光谱太阳辐照度作为紫外线发射（UV）在波长范围115-180 nm，在SORCE（太阳辐射和气候实验）的框架内的仪器TIM和SOLSTICE观察到的第23和第24周期之间的长太阳极小期。小波分析揭示了太阳黑子活动纬向带的磁通量增加，伴随着太阳活动复合体表面自转时标的TSI和UV的增加。当太阳活动的长寿命复合体存在时，中纬磁通量和TSI/UV之间出现同相相干结构。这些复合体与光球层下长寿命的磁场源有关，它们是由在同一纵向区域重新出现的磁通量维持的。在深太阳极小期（没有太阳黑子的时期）的相干结构已被发现，其中的综合中纬度磁通量之间的相位是提前的总太阳辐照度的时间尺度上的表面旋转。
2013-07-23 astro-ph.SR
Estimating the frequency of extremely energetic solar events, based on solar, stellar, lunar, and terrestrial records
太阳上最大的爆炸[…]形成了最严重的太空天气风暴原则上，基于SEP的耀斑能量代理记录可以为研究罕见的大事件提供最长的时间基础。我们的结论是，一个建议的代理，硝酸盐浓度在极地冰芯，不可靠地映射到SEP事件。在自然档案中测量的选定放射性核素的浓度可能证明有助于将直接观测的时间间隔延长至1万年，但由于它们对太阳耀斑注量的校准取决于多个知之甚少的属性和过程，因此这些代理目前无法用于帮助确定耀斑能量频率分布。因此，仅限于使用的直接耀斑观测，我们评估的概率大能量的太阳爆炸相结合的太阳耀斑观测恒星耀斑观测合奏。我们的结论是，太阳耀斑能量形成一个相对平滑的分布，从小事件到大耀斑，而耀斑的磁活性，年轻的太阳类恒星的能量和频率显着超过强太阳耀斑，即使在经验缩放与这些恒星的平均活动水平。为了从经验上量化罕见的大太阳耀斑的频率，需要对近太阳年龄的恒星进行广泛的调查，例如开普勒卫星是可行的。由于耀斑大于约X30的可能性仍然不受经验约束，我们提出了间接的论据，根据太阳黑子的记录和统计论据，过去四个世纪的太阳耀斑可能没有大大超过太空时代观察到的最大耀斑的水平，在未来30年内，最多有10%的可能性会发生大于X30的耀斑。
2012-06-21 astro-ph.SR
Constraining the stellar energetic particle flux in young solar-like stars
陨石中短寿命放射性核素丰度测量的异常表明，原太阳星云受到大量高能粒子（$E\gtrsim10\,$ MeV）的照射，这些粒子通常被称为太阳宇宙射线。当代太阳的粒子通量无法解释这些异常，但是，与\mbox{T Tauri}恒星相似，年轻的太阳更加活跃，可能产生了足够的高能粒子。然而，年轻恒星的恒星粒子（SP）通量基本上是未知的。我们模拟了高能电离源对星周环境（磁盘和信封）的化学影响。该模型包括X射线辐射转移，并利用粒子输运模型来计算单个分子的氢电离率。我们通过电离示踪剂HCO $^+$和N $_2$ H $^+$研究了对化学的影响。我们认为，这些分子的空间分辨观测结合详细的模型，可以解开个人的高能量电离源的贡献，并把年轻恒星的SP通量的限制。
2019-02-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraints on Spin-Dependent Dark Matter Scattering with Long-Lived Mediators from TeV Observations of the Sun with HAWC
我们分析了太阳作为一个来源的间接检测暗物质通过寻找伽马射线从太阳盘。暗物质通过与太阳核的弹性相互作用被捕获，然后湮灭为长寿命的介质，可以产生可检测的伽马射线通量。我们从高海拔水切伦科夫天文台搜索了三年的数据，发现没有统计学意义上的TeV伽马射线从太阳发射的检测。利用这一点，我们约束自旋相关的弹性散射截面的暗物质与质子的暗物质质量超过1 TeV，假设一个不稳定的调解人具有良好的寿命。结果补充限制从费米-LAT观测太阳和一起覆盖WIMP质量之间的4 GeV和$10^6$ GeV。介质衰变为伽马射线的横截面约束可以像$\sim10^{-45}$ cm $^{-2}$一样强，这比目前1 TeV暗物质质量的直接探测实验强四个数量级以上。在更高质量下的横截面约束甚至更好，比目前100 TeV暗物质质量的直接检测约束好近7个数量级。这种敏感性的展示鼓励了根据这些强大的新约束详细开发理论模型。
2018-11-15 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Solar Particle Acceleration
本文综述太阳高能粒子加速的两类主导机制：CME驱动激波导致的缓变型事件与磁重联相关的脉冲型事件，并阐明激波俘获、波放大及再加速等过程。
2025-03-18 astro-ph.SR
Positron Processes in the Sun
正电子在太阳伽马射线的发射中起着重要作用，能量从几百keV到>1 GeV。虽然太阳大气中产生正电子的过程是众所周知的，但与周围粒子相互作用的高能粒子的起源却知之甚少。为了了解太阳的完整伽马射线光谱，我回顾了对观测到的伽马射线光谱有贡献的关键发射机制，重点是涉及正电子的发射机制。特别是，我审查的过程中涉及的0.511 MeV的正电子湮没线和正电子素连续发射在低能量，和π介子连续发射在高能量的太阳爆发。人们认为，在耀斑重联和由日冕物质抛射驱动的冲击波中加速的粒子是观测到的伽马射线特征的原因。基于最近的一些发展，我建议，高能粒子从这两种机制可能有助于所观察到的伽玛射线谱在脉冲阶段，而冲击机制是负责扩展阶段。
2020-04-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Cross-Field Transport of Solar Energetic Particles in a Large-Scale Fluctuating Magnetic Field
利用全轨道粒子模拟程序，模拟了太阳高能粒子（SEP）在行星际磁场（IMF）中的运动轨迹.粒子在三种传播条件（无散射，散射平均自由程λ =0.3 AU和λ =2 AU）下经历的交叉场传输的特征在于Parker螺旋几何形状。在从模拟输出计算粒子位移和扩散系数时，考虑了磁场随太阳径向距离的膨胀的作用。据发现，跨磁场的运输是增强在λ =0.3 AU和λ =2 AU的情况下，相比于无散射的情况下。垂直扩散系数与平行扩散系数的比值在0.01和0.08之间变化。垂直于磁场的纬向与纵向扩散系数之比通常为0.2，表明在纬向的传输效率可能较低。
2012-02-27 astro-ph.SR
Solar Energetic Particle drifts and the energy dependence of 1 AU charge states
重离子太阳高能粒子（SEPs）的事件平均电荷态（在距离太阳1 AU处测量）通常随离子的动能而增加。这种行为的起源被归因于加速区域内发生的过程。在本文中，我们研究了通过行星际空间的SEP Fe离子的传播，注入太阳附近的各种电荷状态，均匀分布的能量，通过一个3D的测试粒子模型。在我们的模拟中，由于梯度和曲率漂移与帕克螺旋磁场，不同电荷的离子传播的效率非常不同的观察者，是不是磁连接到源极区。因此，我们发现，对于许多观察者的位置，1 AU的事件平均的电荷状态<Q>，从我们的模型中获得的，显示粒子能量E的增加，在定性协议与航天器的观测。我们的结论是漂移相关的传播是一个可能的解释所观察到的分布<Q>与E在SEP事件，并在行星际空间测量的分布不能被用来代表在注射。
2016-10-17 astro-ph.SR physics.space-ph
Development of Integral Field Spectrographs to Revolutionize Spectroscopic Observations of Solar Flares and other Energetic Solar Eruptions
本文提出发展积分场光谱仪以克服传统光谱仪在宽视场、高时空及光谱分辨率上的局限，实现对太阳耀斑和日冕物质抛射全过程的同时光谱观测，从而推动太阳物理研究并提升空间天气预报能力。
2022-09-02 astro-ph.IM astro-ph.SR
SEP environment in the inner heliosphere from Solar Orbiter and Parker Solar Probe
本研究整合 Solar Orbiter、Parker Solar Probe 等航天器的高能粒子观测，以揭示内日球层中 SEPs、ESPs 和 ACRs 等粒子的多位置加速与输运机制。
2024-08-05 astro-ph.SR physics.space-ph
Short-lived radioisotopes in meteorites from Galactic-scale correlated star formation
陨石证据显示，太阳系在诞生时含有大量的短寿命放射性同位素（SLR），如铁60和铝26（半衰期分别为260万和700万），产生于超新星爆发和之前的沃尔夫-拉叶风。对高SLR丰度的解释包括太阳在超新星引发的坍缩中形成，或者在巨大的分子云（GMC）中形成，该分子云的质量足以在多颗超新星（SNe）中幸存并限制其喷出物。然而，前一种情况只有在太阳是大质量恒星中罕见的异常值时才有可能，而后一种情况似乎与Al 26分布的尺度高度明显大于GMC的观测结果不一致。在本文中，我们提出了一个高分辨率的化学流体动力学模拟整个银河系，包括随机恒星形成，HII地区，SNe，和元素注入，使我们能够测量的60 Fe/56 Fe和26 Al/27 Al的比例分布在银河系中的所有恒星。我们表明，太阳系的丰度比是在正常范围内，但SLR既不是来自触发，也不是从约束在长寿命的云以前probretured。相反，我们发现，SLR是丰富的新生恒星，因为恒星的形成是相关的星系尺度，使喷出物优先富集原子气体，随后将吸积到现有的GMC或将形成新的。因此，新一代的恒星优先在银河系中被前几代恒星风和超新星污染的斑块中形成。
2018-08-04 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Review and Outlook of Solar-Energetic-Particle Measurements on Multispacecraft Missions
本文回顾了多航天器任务对太阳高能粒子空间分布、激波加速和元素丰度的测量成果，指出稀疏观测点难以刻画分布，提出未来需用更密集的多航天器编队推进SEP物理研究。
2023-08-11 astro-ph.SR physics.space-ph
