Coronal Heating Driven by A Magnetic-gradient Pumping Mechanism in Solar Plasmas
日冕加热是天体物理学中一个长期存在的谜团。考虑到太阳磁场在空间上是不均匀的，从太阳表面到日冕有相当大的磁场梯度，本文提出了一种磁梯度泵机制，并试图解释热等离子体上升流的形成，如热II型针状体和热等离子体喷射等。磁场梯度驱使高能粒子从下方的太阳大气层向上移动，形成热的上升流。这些向上流动的高能粒子沉积在日冕中，使日冕变得非常热。粗略估计表明，日冕可以被加热到100万度以上，色球层中的上升速度约为40 km/s，日冕中的上升速度约为130 km/s。太阳磁通量管就像一台抽水机，从下面的热光球层中抽取高能粒子，输送它们并沉积在日冕中。高能粒子的沉积会使日冕变热，而它们从光球层逃逸会使下面的光球层变冷。这一机制为太阳日冕加热之谜提供了一个自然的解释。
2014-10-23 astro-ph.SR
Energetics of the solar atmosphere
日冕在光球层上的过高温度构成了一个挑战。多个高能事件有助于维持日冕在如此高的温度。不同事件释放的能量可以在几个数量级上变化。像耀斑和日冕物质抛射（CME）这样具有地磁重要性的大能量事件对日冕的全球能量学贡献很小。因此，需要非常详细地研究具有几个（9-10）数量级的较低能量的事件，其发生频率要高得多。观测表明，这些具有不同能量的脉冲事件遵循幂律分布，表明一个共同的潜在机制。我们进行观测动机的日冕环（磁通量管）的建模，以了解这些小的瞬态事件的能量和它们的相似性脉冲事件，如耀斑。本论文采用基于日冕环0维流体动力学描述的EBTEL程序。这种方法是适当的快速估计系统的能量在很宽的参数范围。然后，我们讨论了EBTEL的改进，使其适用于更广泛的参数范围。其次，使用改进的EBTEL，探索使用单一的幂律分布模拟不同能量的脉冲事件的可能性。从多热等离子体和流体动力学模型的各个组成部分所观察到的排放量之间的比较表明加热是脉冲的。由于脉冲事件引起的场向流是我们模拟日冕循环的重要组成部分，我们讨论了过渡区加热的背景下，这种流动的影响。
2023-02-18 astro-ph.SR
Transport of energetic electrons through the solar corona and the interplanetary space
在太阳耀斑期间，日冕中产生的快电子束是III型爆发的非热射电源。有时它们可以进入行星际空间，在那里它们可以通过现场测量进行观测，例如通过WIND航天器进行。另一方面，如果它们由于韧致辐射而向致密色球层沉淀，它们可能是非热X射线辐射的来源，例如RHESSI所观察到的。由于这些高能电子是在日冕中产生的，并在另一个地点被观测到，因此研究这些电子在日冕和行星际空间中的传输具有特殊的意义。电子的输运受到全局磁场和电场以及与背景等离子体中粒子的局部库仑碰撞的影响。
2011-12-22 astro-ph.SR
On the Remote Detection of Suprathermal Ions in the Solar Corona and their Role as Seeds for Solar Energetic Particle Production
快速日冕物质抛射（CME）引起的大尺度太阳高能粒子（SEP）事件的预报是空间天气领域的一个主要难题。除了与CME启动相关的问题之外，SEP强度难以预测，在任何给定的CME速度下跨越3个数量级。许多间接证据表明，注入加速过程的超热种子粒子是限制给定事件SEP强度的关键因素。本文概述了观测和理论基础的推断，一个超高温粒子人口是目前之前，大SEP事件，探讨了各种方案产生种子粒子和他们的观测签名，并解释了如何可以通过测量H I Ly-alpha线的翅膀，这样的超高温检测。
2013-05-02 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
Element Abundances in Solar Energetic Particles and the Solar Corona
这是对1994年11月至2012年6月期间在Wind航天器上测量的54个大的太阳高能粒子（SEP）事件期间2 - 15 MeV amu-1区域中的元素He，C，N，O，Ne，Mg，Si，S，Ar，Ca和Fe的丰度的研究。重元素丰度的大部分时间和空间变化的起源在于，在由日冕物质抛射（CME）从太阳驱动的冲击波中，粒子远离加速点的运输过程中，刚性相关的散射。Fe丰度的变化与Fe光谱指数相关，正如散射理论所预期的那样，但以前没有注意到。聚类的Fe丰度在“水库”期间，晚在SEP事件，也是新的报道。在一个地区的运输引起的增强平衡的耗尽在另一个，因此，平均这些变化产生SEP丰度是能量独立的，确认以前的SEP丰度在这个能量区域，并提供了一个可靠的措施，元素丰度在太阳日冕。这些SEP确定的日冕丰度不同于那些在太阳光球由一个众所周知的功能，取决于第一电离势（FIP）或电离时间的元素。
2013-06-10 astro-ph.SR
Harmonic ECME Excited by Energetic Electrons Travelling Inside A Coronal Loop
要完全了解太阳射电爆发，需要发展能够将大规模活动与动力学等离子体过程联系起来的数值技术。作为起点，本研究提出了一种结合三种不同技术的数值方案：（1）外推覆盖特定活动区域的磁场以导出背景场，（2）引导中心模拟选定环内数百万粒子的动力学以揭示环的某些部分周围的积分速度分布函数（VDF），（3）用PIC方法模拟了由所得到的分布引起的高能电子驱动的动力学不稳定性。在不同的水平（弱，中等，和强），由于波/粒子相互作用的散射效应被认为是使用规定的时间尺度的散射。结果表明，所获得的VDF包含正梯度的带状和损失锥特征，这两种特征都能驱动电子回旋脉泽发射（ECME），ECME是某些太阳射电爆发，特别是太阳射电尖峰的一种可行的辐射机制.带状特征在驱动谐波X模式中是重要的，而损耗锥特征在驱动基本X模式中可能是重要的。在弱散射的情况下，高能电子向X2的能量转换率可以达到~2.9 * 10^-3 Ek 0，其中Ek 0是高能电子的初始动能。这项研究展示了一种在太阳耀斑期间在日冕中激发X2模的新方法，并为太阳耀斑期间如何在日冕环内产生逃逸辐射提供了新的视角。
2021-01-05 astro-ph.SR
Coronal magnetic topology and the production of solar impulsive energetic electrons
我们调查了2002年10月20日太阳脉冲高能电子（SIEE）事件的两个候选太阳源或活动区（AR）。考虑仪器效应，利用SIEE的速度色散，导出了SIEE的太阳粒子释放时间。发现在太阳上存在双电子注入。低能量（<13 keV）的电子注入与AR 10154中的C6.6耀斑一致，并伴随着突出的III型射电爆发，而不是AR 10160中更强的M1.8耀斑。然而，M1.8耀斑产生微弱的III型射电暴。而当一个类似喷流的日冕物质抛射到2.6个太阳半径时，9分钟后释放出25到300 keV的电子。基于位场源面（PFSS）模型，我们进一步研究了这两个AR上方的日冕磁位形。研究发现，起源于AR10154并与地球连接良好的开放场线为高能电子提供了逃逸通道。只有一小部分磁场在AR 10160上方开放，这是微弱的III型射电爆发的原因。然而，这些线并没有很好地连接起来，使得近地航天器无法探测到SIEE。这些结果似乎建立了日冕磁拓扑结构，III型射电暴的形成和SIEE的产生之间的物理联系。
2013-07-17 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
The Properties of Solar Energetic Particle Event-Associated Coronal Mass Ejections Reported in Different CME Catalogs
我们比较了几个目录中与2006-2013年约200个太阳高能粒子（SEP）事件（包括25 MeV质子）相关的日冕物质抛射（CME）的速度和宽度的估计。使用的目录有：CACTUS、SEEDS和CORIMP，都来自SOHO航天器上LASCO日冕仪的观测，CACTUS星表来自STEREO-A和STEREO-B航天器上的COR 2日冕仪，DONKI星表使用SOHO和STEREO航天器的观测。我们说明了如何，对于这组事件，日冕物质抛射参数可以在每个目录中有很大的不同。众所周知的CME速度和质子事件强度之间的相关性对于大多数目录来说是相似的，但这在很大程度上是因为它是由与快速CME相关的一些大粒子事件和与慢速CME相关的小事件决定的。当使用来自不同目录的速度时，中间粒子事件在位置上“洗牌”。正交航天器日冕物质抛射速度并不能改善相关性。日冕物质抛射的宽度在星表之间也有很大的差异，并且受到天空投影平面的影响，以及如何从日冕物质抛射图像中推断出日冕物质抛射的宽度。25 MeV质子事件与“全晕”（360 °-360 °）之间的高度关联（~50%）当考虑其他星表时，CMEs中定义的CMEs被删除。使用正交航天器的CME参数，SEP强度与CME宽度相关，CME宽度也与CME速度相关。
2015-05-12 astro-ph.SR
Coronal Sources of Impulsive Fe-Rich Solar Energetic Particle Events
我们回顾了1994年至2013年期间观测到的111个富铁脉冲太阳高能（$\sim$ 3 MeV/nuc）粒子（SEP）事件的最新工作。强元素丰度增强与A/Q（离子质荷比）成比例，为（A/Q）$^α$，其中2 $< α<$ 8用于不同事件。大多数富铁事件与耀斑和日冕物质抛射（CME）有关，而那些具有较大$α$的事件与较小的耀斑、较慢和较窄的CME以及较低的SEP事件注量有关。满足观测到的A/Q增强所需的窄平衡温度范围为2.5- 3.2 MK，远低于$>$ 10 MK的特征耀斑温度。只有少量的SEP事件稍微超出这个温度范围，发现在扩大搜索的脉冲富铁事件。在时间上孤立的事件和在集群中发生的事件的特征是相似的。目前的挑战是确定富铁事件的太阳来源。在2.5- 3.2 MK范围内的环境日冕区广泛分布在活动区内外。我们探讨的可能性，从热等离子体在重接电流片的背景下观察到的标准和井喷射流加速。最近的电流片重连建模提供了一个基础的A/Q增强。
2015-09-30 astro-ph.SR
The Efficiency of Harmonic Emissions Excited by Energetic Electrons in Coronal Loops
本研究通过模拟探讨了高能电子在日冕环不同位置（环顶或足点附近）注入对二次谐波辐射等波模激发的影响，发现注入位置显著改变波模的空间分布与强度，强调了注入位置对日冕环波特性的决定性作用。
2025-04-01 astro-ph.SR
Early Evolution of an Energetic Coronal Mass Ejection and Its Relation to EUV Waves
我们研究了与X级耀斑相关的一次日冕物质抛射（CME），它的起源在低日冕中被高节奏、高分辨率的EUV图像清楚地观测到，这为我们提供了一个难得的机会来详细地见证高能CME的早期演化。喷发开始于活动区外围的类似喷流的事件之后，冷却的覆盖环（~1 MK）缓慢膨胀。在扩展环路系统的下方，在热EUV通带中的增亮有源区的正上方看到反向S形调光。变暗与上升的弥漫拱（~6 MK）有关，我们将其解释为预先存在的高通量绳。这是其次由双热通道（~10 MK）从有源区的核心出现。较高的结构比较低的结构上升得更早、更快，其前沿经历了高达35 km s $^2$的极快加速度。这表明，环面的不稳定性是主要的喷发机制，它是高的平躺通量绳，而不是热通道，驱动喷发。日冕等离子体的压缩，裙和覆盖在扩大的环系统，其纵横比$h/r$随着时间的增加，作为一个快速的向上加速的结果，在驱动向外传播的全球EUV波和向日传播的本地EUV波，分别起着重要的作用。
2014-10-08 astro-ph.SR
Coordinated Coronagraphic Observations from Proba-3 and Aditya-L1: Investigating CME Energetics in the Inner Corona
Indian Institute of Astrophysics（印度天体物理研究所）；Pondicherry University（本地治里大学）；Royal Observatory of Belgium（比利时皇家天文台）；NASA Goddard Space Flight Center（美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心）；Université de Liège（列日大学）；National Institute for Astrophysics（国家天体物理研究所）；Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院天文研究所）；Laboratoire Atmosphères et Observations Spatiales（大气与空间观测实验室）；Institute of Geodynamics of the Romanian Academy（罗马尼亚科学院地球动力学研究所）；Max Planck Institute for Solar System Research（马克斯·普朗克太阳系研究所）；University of Wrocław（弗罗茨瓦夫大学）；University of Athens（雅典大学）
利用Proba-3/ASPIICS与Aditya-L1/VELC首次协同观测，研究内日冕两次CME的质量、密度及能量分配，揭示不同能量演化特征，为CME早期演化提供新约束。
2026-09-09 astro-ph.SR
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
Propagation of Solar Energetic Particles during Multiple Coronal Mass Ejection Events
我们研究了多次太阳爆发期间的太阳高能粒子（SEP）事件。2000年11月24日至26日、2001年4月9日至13日和2005年8月22日至25日的分析序列由来自同一活动区的晕型日冕物质抛射（CME）组成，并与强烈的耀斑、极紫外波和行星际射电II型和III型爆发有关。这些序列中的前两个太阳事件都显示出地球附近的SEP增强，但第三个没有。我们观察到，在这些后一个事件中，III型射电爆发停止的频率比早期事件高得多，这表明爆发没有达到地球附近典型的等离子体密度水平。为了解释每个序列中缺少的第三个SEP事件，我们认为，较早发射的CME和CME驱动的冲击要么减少了种子粒子数量，从而导致无效的粒子加速，要么较早发射的CME和冲击改变了传播路径或阻止了电子束和SEP的传播，所以即使记录到了冲击波的到来，它们也没有在地球附近被探测到。
2015-12-15 astro-ph.SR
Power-Law Statistics Of Driven Reconnection In The Magnetically Closed Corona
大量的观测表明，幂律分布在高能太阳过程中是普遍存在的。硬X射线、软X射线、极紫外线辐射和无线电波都呈现幂律频率分布。由于磁重联是许多高能太阳现象的驱动机制，因此重联事件本身很可能显示出这种幂律分布。在这项工作中，我们进行数值模拟的简单对流运动驱动的光球水平的日冕。使用温度变化，电流分布和坡印亭通量作为加热的代理，我们证明了在我们的模拟中发生的能量事件显示幂律频率分布，斜率与观测结果吻合良好。我们认为，编织相关的重联在日冕中可以理解的自组织临界性模型驱动的对流旋转运动类似于在光球。
2018-01-16 astro-ph.SR
CME -Associated Energetic Ions at 0.23 AU -- Consideration of the Auroral Pressure Cooker Mechanism Operating in the Low Corona as a Possible Energization Process
我们绘制了一个太阳高能粒子事件与释放一个缓慢的日冕物质抛射接近太阳，高能粒子人口产生的高电流密度场排列电流结构与极光现象在行星磁层之间的比较。我们认为，这一过程是常见的日冕物质抛射的发展和升空的日冕，并可能占电子人口产生III型射电暴，以及为提示高能离子和电子人口通常观察到行星际空间。
2019-12-18 astro-ph.SR physics.space-ph
Energetic consequences of flux emergence
当太阳对流层中的磁场急剧上升并穿透可见太阳表面（光球层）时，该表面上方的大气（日冕）必须以某种方式作出响应。日冕磁场对光球强迫的一个反应是在磁场中产生应力，产生大电流并储存磁自由能。利用日冕磁场的拓扑模型，我们将量化这种自由能。我们发现，自由能之前，主要耀斑在活动区域的30%和50%之间的潜在的场能量。在第二种方式中，日冕磁场可能会在拓扑结构上进行重组，与新出现的磁场形成新的磁连接。我们使用我们的拓扑模型来量化的情况下，太阳耀斑和日冕物质抛射的快速重组，发现之间的1%和10%的总活动区流量交换。最后，我们使用观测数据来量化的缓慢，静态的重联与预先存在的领域，并发现，对于小的活动区域之间的20%和40%的总出现的流量可能已重新连接在任何给定的时间。
2013-09-18 astro-ph.SR
Abundance Enhancements in Impulsive Solar Energetic-Particle Events with Associated Coronal Mass Ejections
研究了Wind卫星观测到的富含Fe的脉冲太阳高能粒子（SEP）事件中He ~ Pb元素的丰度，以及它们与SOHO卫星上的大角度光谱日冕仪（LASCO）观测到的日冕物质抛射（CME）的关系.平均而言，这些事件中的元素丰度与低Z下的日冕丰度相似，但对于较重的元素，离子的质荷比A/Q（在日冕温度为2.5-3 MK时）以幂律增加，Ne为3倍，Fe为9倍，75<Z<83为900倍。丰度的能量依赖性在2-15 MeV/amu范围内是最小的。在1994年11月至2013年8月期间，我们使用Wind航天器发现了111个富铁脉冲SEP事件，与CME的关联率为69%。日冕物质抛射是狭窄的，中位宽度为75度，典型地来自太阳的西半球，中位速度约为600公里/秒。几乎所有SEP发作都发生在CME发作后1.5-5 h内。越快（>700 km/s），我们样本中较宽的CME与具有日冕丰度的SEP有关，表明具有完全电离的He，C，N和O的热日冕等离子体以及相对于He的较重元素的适度增强，但较慢（<700 km/s），较窄的CME从较冷的等离子体中出现，其中较高的SEP质荷比A/Q产生更大的丰度增强，甚至对于C/He和O/He。显然，脉冲SEPs加速的开放磁重联区域也提供了驱逐CME等离子体的能量，这说明了一个强大的，可能是普遍的脉冲SEP-CME关联。
2014-04-12 astro-ph.SR
Global Energetics of Solar Flares: VI. Refined Energetics of Coronal Mass Ejections
在这项研究中，我们改进了早期关于太阳耀斑和相关CME的全球能量学研究中提出的CME模型，并将其应用于太阳动力学天文台（SDO）任务前7年（2010 - 2016）期间观察到的所有（860）GOES M-和X-级耀斑事件，这使早期研究的统计数据翻了一番。模型改进包括：（1）CME的几何结构是一个经历自相似绝热膨胀的三维球体;（2）在CME的加速和传播过程中包含了太阳引力减速，它区分了爆发性和封闭性CME;（4）在EUV调光过程中探测到的CME质心运动与白光日冕仪观测到的前缘运动之间存在自洽关系;（5）CME动能和热能的均分;（6）Rosner-Tucker-Vaiana（RTV）标度律。改进的CME模型完全基于EUV调光观测（使用AIA/SDO数据），并补充了传统的白光散射模型（使用LASCO/SOHO数据），两个模型都能够独立确定CME的基本参数，如CME质量，速度和能量。比较两种方法发现：（1）LASCO检测CME的灵敏度不如AIA（2）LASCO低估了$m_{cme} \sim 10^{14}$ g以下的CME质量：（3）AIA和LASCO的质量、速度和能量在剔除异常值后的统计平均值中非常接近;（4）速度$v$、发射测量加权耀斑峰值温度$T_e$和长度尺度$L$的CME参数符合下列标度律（由第一性原理导出）：$v \propto T_e^{1/2}$、$v \propto (m…
2017-04-06 astro-ph.SR
Factors Affecting The Intensity of Solar Energetic Particle Events
本文对可能影响太阳高能粒子（SEP）事件的日冕物质抛射（CME）驱动冲击的环境和源因子的影响进行了更新。通过对第23太阳周所有大SEP事件的研究，证实了文献[1]中CME相互作用引起的强度变化。大的SEP事件被分为两组，一组与CME运行到其他CME，另一组与CME运行到周围的太阳风。与CME相互作用的SEP事件通常具有较高的强度。还讨论了冕洞对SEP强度的影响等新的可能性。例如，在一个连接良好的喷发和太阳盘中心之间存在一个大的冕洞，可能会因为CME和冕洞之间的相互作用而使冲击波连接不良。这一点可以用2004年12月3日的SEP事件来说明，该事件比相关的CME的开始延迟了大约12小时。在太阳上没有其他事件可以与SEP发作相关联。这一事件是一致的冕洞相互作用的可能性，影响的CME的连通性，产生SEP，因此SEP事件的强度。
2011-09-13 astro-ph.SR
The energetics of a global shock wave in the low solar corona
日冕物质抛射（CME）是太阳系中能量最大的喷发，当它们从太阳喷发到日球层时，会在其正面和侧面产生冲击波。然而，在这些喷发中产生的能量的数量，以及产生波浪所需的能量的比例，并没有得到很好的表征。在这里，我们使用2014年2月25日的太阳爆发观测来估计爆发CME的能量预算和由CME侧翼在低日冕中快速膨胀产生的全球传播的“EIT波”。利用无线电光谱和极紫外图像的组合显示，“EIT波”是一个马赫数大于1的激波阵面。它的初始能量，然后计算使用Sedov-Taylor爆炸波近似，它提供了一个近似的冲击波阵面传播通过一个区域的变密度。这种方法提供了一个初始能量估计值为$\approx$ 2.8 $^{31}$ 10尔格，以产生“EIT波”，它大约是相关CME动能的10%（显示为$\approx$ 2.5 $\times$ 10 $^{32}$尔格）。这些结果表明，“EIT波”的能量可能是显着的，必须考虑时，估计太阳爆发的总能量预算。
2014-12-09 astro-ph.SR
Propagation of energetic electrons from the corona into interplanetary space and type III radio emission
在太阳耀斑期间，以通常为$10^{36}$ s $^{-1}$的产生率产生能量大于20 keV的大量电子。它们中的一部分能够沿着开放的磁场线通过日冕传播到行星际空间。在它们的旅行中，它们发出无线电辐射，例如，在WIND号航天器上的WAVES无线电频谱仪上，在100兆赫至10千赫的频率范围内观察到第三类无线电爆发。根据这些爆发在动态射电谱中的漂移率，采用新发展的日球密度模型，导出了III型爆发激发电子的径向传播速度$V_r$。计算表明，无线电辐射是由具有不同$V_r$的电子发射的，因此是由最初产生的电子分布的不同电子发射的。
2015-11-10 astro-ph.SR
Global energetics of solar flares. XIII. The Neupert effect and acceleration of coronal mass ejections
我们的主要目标是建立一个日冕物质抛射（\sl CMEs）传播的高度-时间模型$r(t)$，其中低层日冕自洽地连接到日球路径，我们利用Neupert效应从\sl软X射线（SXR）光变曲线的时间导数中得到日冕物质抛射加速相的峰值时间、持续时间和速率。这种新的方法提供了从{ \sl静止轨道地球卫星（GOES）}和白光数据获得CME高度-时间剖面$r(t)$、CME速度剖面$v(t)=dr(t)/dt$和CME加速度剖面$a(t)=dv(t)/dt$的运动学的优点，而不需要{ \sl硬X射线（HXR）}数据。我们将这种技术应用于576（GOES X和M级）耀斑事件与GOES和{ \sl大角度太阳日冕（LASCO）}观测的数据集。我们的分析产生的加速率范围内的$a_A = 0.1-13$公里秒$^{-2}$，$τ_A = 1.2-45$分钟的加速持续时间，并在$d_A = 3-1063$毫米的范围内的加速距离，与$d_A=39$毫米，这对应于一个温度为$T_e \approx 0.8$ MK的日冕的流体静力学尺度高度的中位数。结果是一致的标准耀斑/CME模型，预测磁重联和同步（初级）CME加速低日冕（在0.1 R_太阳的高度），而二次（较弱）加速可能会发生在更远的日光层距离。
2021-12-14 astro-ph.SR
Influence of numerical domain design in simulations of solar coronal heating with the MAGEC code
Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利天体物理研究所）；Dpto. de Astrofísica, Universidad de La Laguna（拉古纳大学天文学系）
本研究采用MAGEC代码，探究太阳日冕加热模拟中计算域尺寸、边界条件、网格分辨率对热结构与能量平衡的影响，明确了非反射边界条件等关键参数的作用。
2026-10-16 astro-ph.SR
Energetic characterisation and statistics of solar coronal brightenings
为了解释日冕的高温现象，耗散事件中能量的分布一直受到人们的关注。事实上，如果事件能量分布足够陡峭，那么最小的、不可观测的事件可能是日冕中总能量耗散的最大贡献者。先前的观测显示了能量的广泛分布，但关于精确的斜率仍然没有定论。此外，这些结果依赖于对能量的非常粗略的估计。另一方面，对日冕亮点等结构的更详细的光谱研究并不能提供足够的统计信息来得出它们对加热的总贡献。我们的目标是得到一个更好的估计，在日冕加热事件中使用高分辨率，多通道极紫外线（EUV）数据的能量耗散的分布。为了估计对应于加热事件的能量并推断其分布，我们在太阳动力学天文台（SDO）上的大气成像组件（AIA）的五个EUV通道中检测增亮。我们结合这些检测的结果，我们使用来自相同的观测的温度和发射测量的地图来计算能量。我们得到的事件的面积，持续时间，强度和能量（热，辐射和传导）的分布。这些分布是幂律的，我们也发现事件参数之间的幂律相关性。能量分布表明，即使外推到更小的尺度，来自我们探测到的事件的能量对总的日冕加热也有很小的贡献。对此的主要解释是如何从观测数据中提取加热事件，以及从现有观测中获得的日冕等离子体热结构和过程的不完整知识。
2016-05-09 astro-ph.SR
Non-interacting coronal mass ejections and solar energetic particles near the quadrature configuration of Solar TErrestrial RElations Observatory
本文介绍了非相互作用的日冕物质抛射（CME）和太阳高能粒子（SEP）的相关性。对第24太阳周上升相的25个SEP事件及其伴随的CME和耀斑进行了统计分析，2009-2013年，标志着日地关系天文台（STEREO）的正交配置。CME的完整运动学在STEREO的这种配置附近得到了很好的研究。此外，我们还对STEREO和SOLAR以及日光层天文台（SOHO）的观测结果进行了对比研究。CME的速度与SEP的强度密切相关。我们进一步研究了这种相关性，采用瞬时速度（最大速度和CME速度和SEP峰值通量的马赫数），以检查它们是否比平均速率更好地指示SEP通量。我们的初步结果表明，这种方法有更好的相关性。此外，关联表明，能量大于10 MeV的质子流主要由快日冕物质抛射产生的激波加速，而能量大于50 MeV和大于100 MeV的粒子流主要由快日冕物质抛射产生的激波加速，但也有部分由耀斑加速。相反，太阳耀斑的X射线通量和SEP峰值通量的相关性较差。
2020-10-03 astro-ph.SR
Possible role of coronal streamer as magnetically-closed structure in shock-induced energetic electrons and metric type II radio bursts
两个太阳II型射电爆发，相隔约24小时的时间，一起检查。这两个事件都与日冕物质抛射（CME）有关，CME是从一个观测良好的头盔流光下方的同一个活动区（NOAA 11176）爆发的。我们发现，在这两个事件中的II型排放结束后，CME/冲击前通过白光流光尖端，这大概是磁尖的流光。这使我们推测，在日冕冲击的电子加速和II型激发的流光的封闭磁弧可能发挥作用。为了检验这样一个猜想，我们进行了一个测试粒子模拟的电子动力学在一个大规模的部分封闭的流光磁配置扫过的日冕冲击。我们发现闭合场线起着电子陷阱的作用，通过它电子被多次送回激波前沿，从而被激波加速到高能量。初始能量为300 eV的电子可以被加速到几十keV，集中在靠近激波阵面的环顶点处，在大多数位置具有逆流分布。这些电子的能量足以激发朗缪尔波和射电暴。考虑到大多数太阳爆发起源于封闭场区域的事实，我们认为这种情况可能对产生更多的公制II型很重要。本研究还解释了20-30 MHz以上米制II类星的一般终止频率以及米制II类星与行星际II类星的分离问题。
2014-10-29 astro-ph.SR
Coronal dimmings from active region 13664 during the May 2024 solar energetic events
本文系统研究了2024年5月活动区13664产生的日冕暗化与耀斑及CME的关联，发现单一活动区内耀斑与暗化参数相关性更强，并证实暗化观测能弥补日冕仪无法捕捉CME早期加速阶段的不足。
2025-06-05 astro-ph.SR
The Abundance of Helium in the Source Plasma of Solar Energetic Particles
在大的太阳高能粒子（SEP）事件中，元素相对于日冕丰度的丰度增强模式的研究，以及它们对离子质荷比A/Q的幂律依赖性的研究，已被用来确定定义离子Q值的有效源等离子体温度T。我们发现，一个单一的假设值的日冕参考He/O比在所有SEP事件往往是不一致的运输引起的幂律趋势的其他元素。事实上，日冕He/O实际上从一个SEP事件到另一个SEP事件变化相当大。在大型富铁SEP事件与T = 3 MK，冲击波，驱动出的日冕物质抛射（CME），有再加速残留离子从脉冲超热事件发生在太阳活动区，He/O = 90，一个类似的比率，在缓慢的太阳风，这也可能来自活动区。T < 2 MK的大SEP事件中的离子可能在活动区之外被加速，并且具有40 < He/O < 60的值。决定日冕丰度的机制，包括He/O的变化，可能发生在日冕底部附近（约1.1 RS），从而影响SEP（约2 - 3 RS）和太阳风。除He外，较重元素的参考日冕丰度显示SEP事件之间的温度依赖性或系统差异很小; He，具有最高第一电离势的元素，是唯一的。日冕物质抛射驱动的冲击波探测了相同的空间区域，在活动区域附近的~2 RS处，这些区域也可能是缓慢太阳风的来源，提供了这些区域条件的补充信息。
2017-08-16 astro-ph.SR
Relationship between solar energetic particle intensities and coronal mass ejection kinematics using STEREO/SECCHI field of view
由日冕物质抛射（CME）驱动的激波加速的太阳高能粒子（SEP）是地球磁暴的主要成因之一。因此，有必要预测这种扰动的发生和强度。为此，我们详细分析了38个非相互作用的晕和部分晕CME，如太阳和日光层天文台/大角度和光谱日冕观测所见。（SOHO/LASCO），生成SEP（在> 10 MeV、> 50 MeV和> 100 MeV能量通道中）在日地关系观测台（STEREO）双航天器相对于地球的正交配置期间，其标志着太阳活动周期24的上升阶段（即，（2009 - 2013年）。这个选择期的主要标准是获得CME的高度-时间测量，而没有显著的投影效应，并在一个非常大的视野。利用STEREO/日地连接日冕和日光层调查（STEREO/SECCHI）图像的数据，我们确定了CME的几个运动学参数和瞬时速度。首先，我们比较了瞬时CME速度和马赫数与SEP通量的事件起源于西部和东部的边缘，我们观察到高相关性的西部事件和东部事件的相关性。接下来，我们研究了瞬时CME运动学参数，如最大速度，最大马赫数，和CME速度和马赫数在SEP峰值通量与SEP峰值通量。对于所有事件，SEP峰值通量处的马赫数都观察到高度正相关。此外，我们进行了CME，SEP和冲击参数之间的时间和距离的延迟估计。所考虑的SEPs的能量通道的比较研究也抛出光的超热种子离子的再加速的CME驱动的冲击，预加速的磁重联。
2021-02-25 astro-ph.SR
Magnetic flux systems involved in the May 2024 solar energetic events from AR 13664 inferred through coronal dimmings
University of Graz（格拉茨大学）；NorthWest Research Associates（西北研究协会）
研究通过分析2024年5月AR 13664区域的日冕变暗，推断出与日冕磁重联和磁场重构相关的磁流系统，发现变暗形态随时间变化，暗示存在两个不同的磁域。
2026-03-24 astro-ph.SR
Energetics of the Kelvin-Helmholtz instability induced by transverse waves in twisted coronal loops
目标：我们量化了扭转磁场对横向振荡冕环中磁开尔文-亥姆霍兹不稳定性（KHI）发展的影响。方法：我们模拟了一个基本的常设扭结模式，直，密度增强磁通量管使用磁流体动力学代码，Lare 3d。为了评估磁场的方位角分量的影响，在通量管的磁场内包括不同程度的扭曲。结果：扭转磁场对共振吸收过程的影响很小。然而，随后的演变的KHI是敏感的磁场的方位角分量的强度。增加的扭曲值抑制了环的密度分布的变形，这与不稳定性的增长有关。尽管如此，当存在非零方位分量时，在磁场中产生小得多的尺度。因此，不稳定性在（甚至是弱）扭曲场的情况下更有活力。一旦不稳定性形成，环路顶点处的场对准流就在扭曲状态下建立。结论：KHI可能对太阳大气中的波加热产生影响，因为它会产生小尺度的长度和湍流状态。虽然磁扭曲确实抑制了与不稳定性相关的涡流的发展，但由于产生的电流较大，即使仅存在弱扭曲，在扭曲状态下形成KHI也将伴随着更大的欧姆耗散。磁扭曲的存在可能会使日冕中的不稳定性更难以检测，但会增强其对加热太阳大气的贡献。
2017-08-14 astro-ph.SR
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
A data-driven physics-based transport model of solar energetic particles accelerated by coronal mass ejection shocks propagating through the solar coronal and heliospheric magnetic fields
本研究构建了数据驱动的基于物理的太阳高能粒子输运模型，求解五维聚焦输运方程，应用于2011年11月3日CME事件，无需通量归一化即可重现多航天器观测，解释了该绕日SEP事件的成因。
2022-12-14 astro-ph.SR physics.space-ph
Element abundances in solar energetic particles: two physical processes, two abundance patterns
构成太阳高能粒子（SEP）的元素丰度有两种非常不同的模式。历史上称为“冲动”和“渐进”事件，它们已经被研究了40年，20年的风航天器。逐步SEP事件测量日冕丰度。它们产生时，冲击波，驱动的日冕物质抛射（CME），加速周围的日冕等离子体，我们讨论了21个元素的平均丰度不同，从相应的太阳光球丰度由一个众所周知的依赖于第一电离势（FIP）的元素。较小的脉冲（“3 He丰富”）SEP事件与磁重联，涉及开放的磁力线从太阳耀斑或喷流，也喷射等离子体产生伴随的日冕物质抛射。这些事件使重元素丰度相对于日冕丰度显著增加，Ne平均增加3倍，Fe增加9倍，76<Z<82的元素增加900倍。这是一个强大的，幂律依赖于A/Q的一个~3.6的权力时，Q值确定在日冕温度接近3 MK。来自~2.5 MK等离子体的具有最陡增强（~ 6次A/Q幂）的小个体SEP事件与B级和C级X射线耀斑以及窄（<100度）CME相关。3 He/4 He的增强可以与重元素的增强一样大，但与它们无关。然而，3 He/4 He> 0.1的事件与狭窄，缓慢的CME，较冷的日冕等离子体和较小的X射线耀斑有更强的联系。脉冲SEP事件不来自热耀斑等离子体，它们被加速早期和/或相邻的开放的磁场线。
2015-01-03 astro-ph.SR
Variations in Abundance Enhancements in Impulsive Solar Energetic-Particle Events and Related CMEs and Flares
我们研究了富铁脉冲太阳高能粒子（SEP）事件中元素He到Pb丰度增强的事件间变化及其与相关日冕物质抛射（CME）和太阳耀斑性质的关系。使用最小二乘法程序，我们适合的幂律增强元素丰度作为其质荷比A/Q的函数，以确定功率和日冕温度（决定Q）在每个111脉冲SEP事件之前确定的。具有最陡元素增强的单个SEP事件，例如~（A/Q）^[6]，往往是较小的、低通量的事件，具有更陡的能谱，与B级和C级X射线耀斑、较冷的（~2.5 MK）日冕等离子体以及狭窄的（<100 deg）、较慢的（<700 km/s）日冕物质抛射有关。另一方面，更高通量的SEP事件具有更平坦的能谱，重元素的增强不那么剧烈，例如~（A/Q）^[3]，并且来自与C、M甚至X级X射线耀斑和更宽的日冕物质抛射相关的更热的日冕等离子体（~3.2 MK）。~ 3 He/~ 4 He的增高与重元素的增高无关。然而，3 He/4 He> 0.1的事件与狭窄、缓慢的日冕物质抛射、较冷的日冕等离子体以及B和C类X射线耀斑的关联甚至比其他富铁脉冲SEP事件更强，3 He的增强较小。
2014-07-29 astro-ph.SR
Energetics and 3-D Structure of Elementary Events in Solar Coronal Heating
帕克（Parker，1972）首先提出日冕加热是光球流缠绕日冕磁场线所产生的能量流的必然结果。在本文中，我们将讨论如何修改这个模型已被随后的数值模拟，特别是概述了帕克和“基本事件”，这里定义为小规模的空间和时间隔离的加热事件所产生的连续形成和耗散的场对齐的电流片在日冕循环中引入的“nanoflares”之间的实质性差异。本文采用HYPERION程序对三维可压缩磁流体动力学方程进行了数值模拟。我们使用两种聚类算法来研究模拟基本事件的属性：基于密度的空间聚类应用程序与噪声（DBSCAN）技术的IDL实现;和我们自己的物理距离聚类（PDC）算法。我们识别和跟踪基本加热事件的时间，无论是在温度和焦耳加热空间。对于每个事件，我们都会描述其属性，例如：密度、温度、体积、纵横比、长度、厚度、持续时间和能量。事件的能量在$10^{18}-10^{21}$尔格范围内，持续时间短于100秒。一些事件持续长达200秒，释放的能量高达$10^{23}$尔格。虽然高温通常位于通量管顶点，但电流一直延伸到足点。因此，一个单一的基本事件目前无法检测。观测到的辐射是由于环内空间和时间上随机分布的许多基本事件的叠加。
2021-03-24 astro-ph.SR
Energy spectra of 3He-rich solar energetic particles associated with coronal waves
除了它们的异常丰度，3 He丰富的太阳高能粒子（SEP）显示出令人困惑的能量谱形状从圆形的形式，幂律，后者是冲击加速的特征。这些粒子的太阳源通常与喷流和狭窄的CME有关，这是涉及开放场的磁重联的标志。最近关于大规模EUV波的新关联的报道带来了关于日冕中富含3 He的SEP的加速和运输的新见解。我们研究了2007-2010年ACE在L1近太阳活动极小期观测到的32个3 He富集SEP事件的能谱，并将其谱形与STEREO EUV图像获得的太阳耀斑特征进行了比较。我们发现喷流或增亮事件往往与圆形光谱和日冕波的事件与幂律。这表明，冠状波可能与未知的第二阶段机制，通常用于解释频谱形式的3 He丰富的SEP。
2016-09-23 astro-ph.SR physics.space-ph
Simulation of solar energetic particle events originated from coronal mass ejection shocks with a data-driven physics-based transport model
本研究利用数据驱动的物理传输模型，基于光球磁场和CME激波观测，模拟多个快速CME激波起源的SEP事件，模型与SOHO、ACE、STEREO-A/B观测总体吻合，但高能质子通量存在高估偏差。
2024-11-06 astro-ph.SR
Fast magnetoacoustic wave trains of sausage symmetry in cylindrical waveguides of the solar corona
已知由等离子体非均匀性（特别是日冕环、纤丝和羽流）沿着磁场引导的快磁声波是高度色散的，这导致由宽带脉冲驱动器（例如，太阳耀斑）激发的准周期波列的形成。我们研究了圆柱体几何形状对快速香肠波列形成的影响。我们进行了磁流体动力学数值模拟的快速磁声扰动的香肠对称性，传播从本地化的脉冲源沿场对齐的等离子体圆柱体与平滑的径向轮廓的快速。发现波列具有明显的周期调制，在波列的开始处看到较长的瞬时周期。波列也具有明显的振幅调制。子波频谱的波列具有特征的蝌蚪的功能，与宽带大振幅头前低振幅准单色的尾巴。波列的平均周期约为穿过圆柱体的横向快磁声渡越时间。平均平行波长约为波导等离子体柱的直径。瞬时周期比香肠波截止周期长。波列特性取决于内外介质中的快磁声速、平衡量横向分布的光滑性以及初始扰动的空间大小。如果初始扰动位于圆柱体的轴上，则波列包含具有较短周期的较高径向谐波。
2015-10-27 astro-ph.SR
A Model for Radio Emission from Solar Coronal Shocks
日冕冲击是太阳大气中非常常见的现象，被认为是太阳II型射电暴的驱动因素。然而，这些排放物的微物理性质仍然是一个悬而未决的问题。本文提出电子回旋脉塞（ECM）辐射是日冕激波辐射产生的主要原因。在本模型中，由激波加速的高能离子束激发第一Alfvén波（AW），然后激发的AW导致沿激波前震边界形成密度耗尽管道。在这个密度耗尽的管道中，通过冲击加速产生的高能电子束可以有效地激发ECM不稳定性的无线电发射。我们的结果表明，该模型可能有潜在的应用太阳II型射电爆发。
2014-03-23 astro-ph.SR
Acceleration of Solar Energetic Particles by the shock of Interplanetary Coronal Mass Ejection
行星际日冕物质抛射（ICME）激波是加速粒子的重要因素，对太阳高能粒子（SEP）事件有重要贡献。我们进行了磁流体动力学粒子在细胞（MHD-PIC）模拟ICME冲击，以了解加速机制。这些激波在阿尔夫维尼奇马赫数和磁场方向（平行\准垂直）上都不同。我们发现，扩散冲击加速（DSA）起着重要的作用，加速粒子在平行ICME冲击。相比之下，冲击漂移加速度（SDA）在准垂直冲击中起着关键作用。高马赫数的激波被认为能更有效地加速粒子。我们的模拟结果表明，背景湍流和局部粒子速度分布周围的冲击可以间接暗示的加速机制。我们的研究结果还指出了一些可能的\textit{in situ}观察，可以验证我们的理解的主题。
2021-10-05 astro-ph.SR physics.space-ph
Association of 3He-Rich Solar Energetic Particles with Large-Scale Coronal Waves
小的富含3He的太阳高能粒子（SEP）事件通常与极紫外（EUV）喷流和窄日冕物质抛射（CME）有关，它们被认为是磁重联的特征，涉及到向行星际空间开放的磁力线。这些事件中的元素和同位素分馏被认为是由局限于耀斑现场的过程造成的。在这项研究中，我们确定了32个3He丰富的SEP事件在太阳活动极小期2007 - 2010年期间，由高级成分探测器观测到的地球附近，并检查他们的太阳源与高分辨率的日地关系天文台（STEREO）EUV图像。STEREO-A在地球的前方，首次提供了对富含氦-3的耀斑的直接观测，这些耀斑通常位于太阳的西半球。令人惊讶的是，我们发现，在这次调查中，大约一半的3He丰富的SEP事件与大规模的EUV日冕波。对波前传播、源耀斑分布和日冕磁场联系的研究表明，极紫外波可能影响富3He SEP向行星际空间的注入。
2016-09-17 astro-ph.SR physics.space-ph
Interaction of Fast Magnetoacoustic Wave with the Localized Coronal Null and Generation of the Energetic Alfvén Wave Packet
Indian Institute of Technology (BHU)（印度理工学院（贝拿勒斯印度教大学））；Institute of Physics University of Graz（格拉茨大学物理研究所）；Department of Astronomy and Astrophysics at Space Research Center, Ilia State University（伊利亚州立大学空间研究中心天文学与天体物理学系）；Evgeni Kharadze Georgian National Astrophysical Observatory（叶夫根尼·哈拉泽格鲁吉亚国家天文台）；Key Laboratory of Solar Activity and Space Weather, School of Aerospace, Harbin Institute of Technology, Shenzhen（哈尔滨工业大学深圳航天学院太阳活动与空间天气重点实验室）；Korea Astronomy and Space Science Institute（韩国天体与空间科学研究所）
通过2.5D电阻磁流体动力学模拟，研究快速磁声波与局域日冕磁零点相互作用时模式转换产生阿尔文波包的过程，并分析其传播特征及对日冕能量传输的意义。
2026-06-04 astro-ph.SR
Global Numerical Modeling of Energetic Proton Acceleration in a Coronal Mass Ejection Traveling through the Solar Corona
太阳现象将质子和电子加速到高能（有时是GeV/核子）是空间天气的一个关键组成部分。这些太阳高能粒子（SEP）事件可能会损坏航天器和通信，并对人类造成辐射危害。对扩散加速和粒子传播的理想磁场进行了深入的粒子加速模拟，同时日冕物质抛射（CME）的MHD模拟质量得到了显著提高。然而，到目前为止，这两块拼图在很大程度上仍然是分离的。这样的结构可能不仅包含激波，还包含相当大的鞘层和其后面的堆积压缩区域，并且可能根据日冕的基本条件随经度和纬度而变化。在这项工作中，我们已经耦合的结果，从一个详细的全球三维MHD随时间变化的CME模拟的全球质子加速和运输模式，以研究SEP加速的时间依赖性影响之间的1.8和8太阳半径在2005年5月13日CME。我们发现，源人口被加速到至少100兆电子伏，分布增强到6个数量级。加速效率沿探测动态演化的日冕物质抛射的不同区域的磁力线变化很大，日冕物质抛射的动力学受大尺度日冕磁场结构的影响。我们观察到强烈的加速鞘区后面的冲击。
2014-06-09 astro-ph.SR physics.space-ph
Coronal flux tube illuminated by strong shock spot: New Year's Eve solar eruption of 2023-Dec-31
The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory（约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室）；University of Turku（图尔库大学）
研究分析了2023年12月31日太阳爆发，揭示了高马赫数日冕激波与高能粒子、无线电发射及EUV波的关系。
2025-12-31 astro-ph.SR
Statistical Evidence for Contributions of Flares and Coronal Mass Ejections to Major Solar Energetic Particle Events
太阳高能粒子（SEP）事件与耀斑和日冕物质抛射（CME）有关。这项工作是一个新的调查SEP峰值强度之间的统计关系-十兆电子伏质子和近相对论电子-和相关的太阳活动的特征量。我们考虑了日冕物质抛射的速度和描述耀斑相关能量释放的量：软X射线（SXR）发射的峰值通量和注量，微波发射的注量。样本包括38 SEP事件与强SXR爆发（类M和X）在西太阳半球1997年和2006年之间，并在耀斑相关的粒子加速伴随着无线电爆发，表明电子逃逸到行星际空间。本统计分析与早期工作的主要区别是，除了经典的皮尔逊相关系数的偏相关系数计算，以解开太阳参数本身之间的相关性的影响。经典的相关分析表明，SEP峰值强度和太阳活动的不同参数之间的广泛分散的相关性，以及太阳活动参数本身之间的强相关性通常的图片。偏相关分析表明，对SEP强度有显著影响的参数只有CME速度和SXR注量。SXR峰值通量和微波注量没有额外的贡献。我们的结论是，这些研究结果带来的统计证据表明，耀斑加速和CME冲击加速的十兆电子伏质子和近相对论电子人口在大SEP事件。
2014-11-15 astro-ph.SR
Element Abundances of Solar Energetic Particles and the Photosphere, the Corona, and the Solar Wind
太阳高能粒子（SEP）中元素丰度的研究经历了一个动荡的历史，现已发展成为一个广泛的领域，它探讨了日冕和SEP加速和传输的物理过程。潜在的SEP是日冕的丰度，它不同于光球丰度作为元素的第一电离势（FIPs）的函数。SEP的FIP依赖性也不同于太阳风;每种都有不同的磁场环境，其中低FIP离子和高FIP中性原子上升到日冕。两个主要来源产生SEP：小的“脉冲”SEP事件与太阳喷流中的磁重联有关，其产生1000倍的增强，从H到Pb作为质荷比A/Q的函数，以及由共振波-粒子相互作用产生的3 He/4 He增强1000倍。在大的“渐进”事件中，SEP被广泛的、快速的日冕物质抛射（CME）从太阳驱动的冲击波加速。离子输运的A/Q依赖性允许我们估计Q，从而估计源等离子体温度T。较弱的冲击波有利于再加速超热离子积累从早期脉冲SEP事件，以及质子从周围的等离子体。在强冲击中，周围的等离子体占主导地位。来自脉冲源的离子具有T ~ 3 MK，而来自环境日冕等离子体的离子具有T = 1 - 2 MK.这些FIP和A/Q的依赖性探索复杂的新的相互作用的电晕和SEP源。
2019-11-21 astro-ph.SR physics.space-ph
Hard X-ray emitting energetic electrons and photospheric electric currents
太阳耀斑期间释放的能量被认为储存在与日冕中流动的电流相关的非潜在磁场中。虽然目前没有日冕电流的测量数据，但现在可以从SDO/HMI观测中得出光球电流的地图。光球电流已被证明是日冕电流的示踪物。粒子加速可以由与日冕电流相关的电场引起。我们在这里重新审视太阳耀斑中粒子加速和活动区中电流之间关系的某些方面。我们研究了2011年2月15日在ARNOAA 11158中的X2. 2耀斑期间，太阳大气中高能电子相互作用位点与光球层水平上测量的垂直电流密度的大小和变化之间的关系。来自RHESSI的X射线图像覆盖在磁场和电流密度图上，这些密度图是使用UNNOFIT反演和Metcalf消歧代码从SDO/HMI的分光偏振测量计算的。还将X射线图像与SDO/AIA的EUV图像进行了比较，以补充耀斑分析。来自热电子和非热电子的部分拉长的X射线发射覆盖了在光球层水平上观察到的拉长的窄电流带。在耀斑过程中观测到一个新的50-100 keV的X射线源（由非热电子产生），它与同期出现新的垂直光球电流的区域（增加15%）同空间。这些观测结果进行了讨论的背景下，其中磁重联（和随后的等离子体加热和粒子加速）发生在载流层的电晕。
2015-06-08 astro-ph.SR
Global Energetics of Solar Flares: VII. Aerodynamic Drag in Coronal Mass Ejections
在以往的统计研究中，耀斑磁重联过程中所耗散的自由能被认为是太阳耀斑全球能量收支的最终能量来源，而这种过程通常伴随着日冕物质抛射（CME）。在这里，我们探讨的CME，它提供额外的能量从缓慢的太阳风的CME事件，除了磁能供应的空气动力阻力的影响。为此，我们拟合了Cargill（2004）和Vrsnak等人的分析气动阻力模型。{ \bf（2013）}到LASCO/SOHO数据的高度-时间剖面$r(t)$，在SDO时代的前8年（2010-2017）期间观察到14，316个CME事件{ \bf（确保AIA的EUV覆盖）}。我们的主要发现是：（i）平均太阳风速度为$w=472 \pm 414$ km s $^{-1}$，（ii）最大阻力加速日冕物质抛射能量为$E_{drag} \lapprox 2 \times 10^{32}$ erg，（iii）最大耀斑加速日冕物质抛射能量为$E_{flare} \lapprox 1.5 \times 10^{33}$ erg;（iv）所有耀斑加速日冕物质抛射的动能总和与阻力加速日冕物质抛射的动能之比为4倍;（v）拖曳力的加入稍微降低了从$\approx 7\%$到$\approx 4\%$耀斑中CME动能的总能量收支;（vi）CME到达地球的时间可以用$\approx 23\%$的精度来预测。
2019-06-13 astro-ph.SR
Multi-thermal dynamics and energetics of a coronal mass ejection in the low solar atmosphere
本工作的目的是确定太阳动力学天文台/大气成像组件（SDO/AIA）观测到的爆发等离子体团和掩蔽耀斑的多热特性和等离子体能量学。我们研究了2010年11月3日发生的一次日冕物质抛射和掩星耀斑事件（GOES软X射线峰值出现在12：20 UT），它展示了一个典型的爆发通量绳的形态。SDO/AIA图像的高空间和时间分辨率以及六个冠状通道允许详细研究喷发初始阶段的多热发射动力学。使用正则化反演方法的优化版本（Hannah & Kontar 2012），在不同时间为六个通道的每个像素计算差分发射测量（DEM），从而产生各种温度范围内的发射测量地图和电影。我们发现，喷发的等离子体团的核心是热的（8-11，11- 14 MK），有一个类似的热对流“茎”结构将其连接到低层大气，这可以被解释为通量绳模型中的电流片，尽管比这些模型所建议的要宽。在$\ge$ 3- 4 MK温度范围内，喷发前缘速度为597-664 km/s $^{-1}$，在$\le$ 2- 3 MK温度范围内，速度为1029-1246 km/s $^{-1}$。我们估计在脉冲阶段喷发的核和茎的密度（11-14 MK）在等离子体团核、茎和周围物质包层中约为$3\times10^9$ cm $^{-3}$、$6\times10^9$ cm $^{-3}$、$9\times10^8$ cm $^{-3}$。这给出了$5\times10^{29…
2012-12-21 astro-ph.SR
Global Energetics of Solar Flares: V. Energy Closure in Flares and Coronal Mass Ejections
在这项研究中，我们综合了四个以前的研究结果的全球能量学的太阳耀斑和相关的日冕物质抛射（CME），其中包括磁，热，非热，和CME能量在399太阳M和X级耀斑事件在第一个3.5年的太阳动力学天文台（SDO）的使命。我们的发现是：（1）耀斑加速粒子的平均非热能之和（$E_{\mathrm{nt}}$），直接加热的能量（$E_{\mathrm{dir}}$），以及日冕物质抛射的能量（$E_{\mathrm{CME}}$）是耀斑的主要能量耗散过程，与耗散的磁自由能$E_{\mathrm{mag}}$相比，其比值为$(E_{\mathrm{nt}}+E_{\mathrm{dir}}+ E_{\mathrm{CME}})/E_{\mathrm{mag}} = 0.87 \pm 0.18$，这证实了在测量不确定度范围内的能量封闭性，并证实了耀斑和日冕物质抛射的磁起源：（2）耗散磁自由能的能量分配为：$0.51\pm0.17$在$\ge 6$ keV电子的非热能中，$0.17\pm0.17$在非热能$\ge 1$ MeV离子中，$0.07\pm0.14$在CME中，以及$0.07\pm0.17$在直接加热中;（3）白光耀斑的热能几乎总是小于非热能，这与厚靶模型一致：（4）白光耀斑的热光度与软X射线（SXR）的热能相当;（5）太阳高能粒子（SEP）事件携带CME能量的一部分$\approx 0.03$…
2017-02-07 astro-ph.SR
