An empirical model of Energetic Neutral Atom imaging of the heliosphere and its implications for future heliospheric missions at great heliocentric distances
科学界目前正在研究在远离地球轨道的日心距离上运行的日光层飞行任务的若干概念。星际探测器的任务概念（McNutt et al. 2018），例如，目标是在本世纪内到达距离太阳1000 au的地方。这将使下一代人能够通过测量来自各个等离子体区域的高能中性原子（ENA），从外部有利位置获得我们日光层的全球视图。它还将允许对未受扰动的星际介质进行直接采样，并提供日光层科学以外的许多观测机会，例如访问柯伊伯带天体，全面了解行星际尘埃群，以及不受黄道云前景发射影响的红外天文学。在这项研究中，我们提出了一个简单的经验模型，从日光层的ENA，并得出基本要求的ENA仪器机载航天器在很大的日心距离。我们考虑的全能量范围的日光层ENAs从10 eV到100 keV，因为每个部分的能量谱有自己的优点日光层科学。为了覆盖整个ENA能量范围，需要两个或三个不同的ENA仪器。由于视差观测，一些关于IBEX丝带的性质和日光层的尺寸的见解已经可以通过ENA成像从几个au日心距离获得。为了直接揭示日光层的整体形状，从日光层外部进行测量当然是最好的选择。
2019-10-18 astro-ph.IM astro-ph.SR physics.space-ph
Variable Ion Compositions of Solar Energetic Particle Events in the Inner Heliosphere: A Field-line Braiding Model with Compound Injections
我们提出了一个模型来解释帕克太阳探测器（PSP）最近在$0.3 - 0.45$天文单位观测到的太阳高能粒子（SEP）事件中高度可变的离子组成比。我们使用数值模拟来计算SEP在湍流行星际磁场中的传播，从大尺度到高能粒子的回转尺度，其功率谱都是Kolmogorov谱。我们表明，当不同物种的源区被偏移的距离相当于源区的大小，所观察到的高能粒子组成的He/H可以强烈的变化超过两个数量级，即使源比是在标称值。假设脉冲$^3$富He事件中的$^3$ He/ $^4$ He源比为$10 \%$，并且源区的空间偏移相同，则观测点处的$^3$ He/ $^4$ He比也变化很大。离子组成比的可变性取决于径向距离，这可以通过在不同径向位置进行的观察来测试。我们讨论了这些结果的脉冲事件的离子组成的变化和进一步的PSP和太阳轨道器观测接近太阳的影响。
2021-10-21 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Helium Energetic Neutral Atoms from the Heliosphere: Perspectives for Future Observations
观测高能中性原子可以对日光层遥远区域的等离子体特性进行遥感。到目前为止，大多数观测只涉及氢原子。在本文中，我们提出了氦高能中性原子（He ENA）的观测前景。我们计算了预期的强度，他ENA创建的氦离子中和内日鞘和通过二级ENA机制外日鞘。我们发现，氦ENA的主要源区是内日鞘。强度谱的大小表明，He ENA可以用未来的ENA探测器观测到，就像那些计划在星际测绘和加速探测器上观测到的那样。观察He ENA最有可能是从几到几十keV/nuc的能量。对预期计数率的估计表明，探测器中记录的氦原子与氢原子的比例可以低至1：10^4。因此，检测器需要配备适当的质谱仪能力，以识别化学元素。由于氦离子在内日鞘中的平均自由程较长，氦ENA也在遥远的日球层尾部产生。这意味着对He ENA的观测可以解析其结构，这似乎是对氢ENA观测的挑战，因为高能质子在进入日光层尾部更深处之前被中和。
2017-05-09 astro-ph.SR physics.space-ph
Production and Loss Processes of Hydrogen Energetic Neutral Atoms in the Heliosphere from 5 eV to 500 keV
本研究考察了日球层中5 eV至500 keV宽能量范围内能量中性原子的多种产生与损失过程，发现除质子-氢电荷交换外，高能ENA还显著来自与氦原子的电荷交换，且高能下剥离电离取代电荷交换成为主要损失机制。
2025-01-27 astro-ph.SR physics.atom-ph physics.space-ph
On the seed population of solar energetic particles in the inner heliosphere
本文结合MHD太阳风模拟与蒙特卡洛粒子加速输运模拟，研究内日球层超热种子粒子群的经度分布，揭示太阳风结构（CIRs和MIRs）对种子粒子能量谱的调制作用及横越磁场扩散的缓解效应。
2023-04-18 astro-ph.SR physics.space-ph
First year of energetic particle measurements in the inner heliosphere with Solar Orbiter's Energetic Particle Detector
太阳轨道器致力于揭示太阳如何控制和塑造日光层，并使其充满高能粒子辐射。为此，其高能粒子探测器现已投入运行，提供了良好的数据，时间刚刚超过一年。EPD测量能量范围从几keV到（近）相对论能量（电子的几MeV和离子的约500 MeV/nuc）的超热和高能粒子。我们概述了第一年运营的初步结果，并对问题和局限性进行了初步评估。在太阳轨道飞行器任务运行的第一年，EPD记录了距离太阳0.5至1天文单位的几个粒子事件。我们提出了动态和时间平均的能量谱的离子，测量与所有四个EPD传感器的组合，即：超热电子和质子传感器（STEP），电子质子望远镜（EPT），超热离子光谱仪（SIS），和高能望远镜（HET），以及与STEP和EPT测量的电子相关的能量谱。我们使用2020年12月10日至11日的太阳粒子事件来说明EPD套件的功能。这一事件表明，富集的重离子以及$^3$他，我们也提出了动态光谱测量SIS。使用这些传感器的数据也显示了事件发生时电子的高各向异性及其时间演变。我们使用2020年7月21日和12月10日至11日事件的数据讨论了正在进行的飞行中校准和一些开放的仪器问题，并给出了使用EPD数据的指南和示例。我们解释了航天器的操作可能会影响EPD数据，我们在附录中列出了这样的时间段。还提供了EPT在这第一年中观察到的最显著的粒子增强的列表。
2021-08-04 astro-ph.SR physics.space-ph
Long-lasting injection of solar energetic electrons into the heliosphere
太阳高能粒子（SEP）事件的主要来源是由日冕物质抛射（CME）驱动的太阳耀斑和激波。虽然人们普遍认为高能质子可以通过冲击加速，但这些冲击是否也可以有效地加速太阳高能电子仍然存在争议。在这项研究中，我们提出了2013年12月26日极其广泛的SEP事件的观察结果。据作者所知，这是有史以来观察到的最宽的纵向SEP分布，以及在所有观察者位置处异常持久的高能电子各向异性。事件的其他显著特征是持续的SEP强度增加，两个不同的SEP分量，第二个分量主要由高能粒子组成，复杂的相关日冕活动，包括在射电II型观测中的明显的冲击信号，以及事件早期两个CME的相互作用。这些观测不仅需要质子，而且需要电子的长时间注入。因此，我们全面分析数据，以表征电子事件的冲击可能的作用。对复杂的太阳活动的遥感观测与对粒子事件的现场测量相结合。我们还应用了一个梯度圆柱壳（GCS）模型的日冕观测的两个相关的CME分析它们的相互作用。我们发现，单独的冲击可能不是负责这个非常广泛的SEP事件。因此，我们提出了一个方案的CME-CME相互作用区域内的捕获高能粒子进行进一步的加速，由于冲击波传播通过该区域，随机加速，或正在进行的重连过程中的相互作用区域内。SEP事件的第二分量的起源可能是由粒子阱的突然打开引起的。
2018-02-13 physics.space-ph
Interplay of large-scale drift and turbulence in the heliospheric propagation of solar energetic particles
本文通过解析模型和全轨道测试粒子模拟，研究了日球层湍流对太阳高能粒子导向中心漂移的抑制，发现实际减弱程度远低于理论预测，表明漂移在宇宙线传播中仍具重要作用。
2024-12-18 astro-ph.SR physics.space-ph
Data driven analysis of cosmic rays in the heliosphere: diffusion of cosmic protons
了解太阳变化与宇宙射线之间随时间变化的关系对于建立空间高能辐射预测模型至关重要。当GCR在日球层内运行时，会受到磁湍流和太阳风扰动的影响，从而产生所谓的太阳调制效应。为了研究这一现象，我们进行了数据驱动的分析，在太阳周期的GCR通量的时间依赖性。利用AMS-02和PAMELA的空间GCR观测数据，对GCR扩散平均自由程的刚性和时间依赖性进行了统计推断，给出了GCR质子的结果，讨论了它们对粒子输运基本过程的解释及其与日球等离子体动力学的关系。
2023-03-22 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
Solar Electron Beam -- Langmuir Wave Interactions and How They Modify Solar Electron Beam Spectra: Solar Orbiter Observations of a Match Made in the Heliosphere
Solar Orbiter观测表明，太阳电子束与朗缪尔波的共振波粒相互作用导致约10和50keV处电子能谱出现特定拐点特征，该结论获数值模拟支持且可推广至更广日心距。
2023-11-24 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
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
Spreading protons in the heliosphere: a note on cross-field diffusion effects
我们研究了如何嵌入在一个缓慢的太阳风高速太阳风流影响太阳高能质子在行星际空间的运输和能量变化，假设不同水平的交叉场扩散。这是使用粒子输运模型，计算定向粒子强度和一阶平行各向异性的背景太阳风产生的磁流体动力学模型EUHFORIA。特别是，我们认为一个单能量4兆电子伏的质子注入位于0.1 AU的日射径向距离的扩展区域。通过使用不同的垂直质子平均自由程值，我们研究了交叉场扩散如何影响高能粒子在高速太阳风流和共转相互作用区（CIR）附近的传播和强度分布。我们发现，一个强大的交叉场扩散和太阳风稀疏区域都能够有效地分散SEP，产生整体低粒子强度，在某些情况下，可以防止SEP被检测到原位，因为它们的强度可能会下降到低于检测到的事件前的强度水平。我们还讨论了如何加速粒子种群形成的反向和正向冲击波，分离的内部CIR流接口。在强水平的交叉场扩散下，粒子穿过SI，因此两个加速粒子群合并在一起。
2019-08-02 physics.space-ph
Galactic Cosmic Rays and Solar Energetic Particles in Cis-Lunar Space: Need for contextual energetic particle measurements at Earth and supporting distributed observations
本文关注地月空间中的GCRs和SEPs辐射环境，指出数百MeV/n能段的粒子测量存在空白，建议在地球附近建立基线观测并在日球层、磁层和月球表面开展分布式测量以提升科学理解。
2022-09-08 astro-ph.IM 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 Solar Orbiter Mission: an Energetic Particle Perspective
Solar Orbiter是ESA和NASA的联合任务，计划于2018年10月发射。科学有效载荷包括遥感和现场仪器，其主要目的是了解太阳如何产生和控制日光层。该航天器将沿着椭圆形轨道绕太阳运行，近日点接近0.28 AU。在轨道后期阶段，轨道平面将达到30度以上的倾角，从而可以直接观测太阳极区。高能粒子探测器（EPD）是一种仪器套件，由多个传感器组成，用于测量宽能量区间（电子为2 keV至15 MeV，质子为3 keV至100 MeV，离子为几十keV/nuc至450 MeV/nuc）的电子、质子和离子，提供成分、光谱、定时和各向异性信息。我们从高能粒子的角度概述了太阳轨道器，总结了EPD的能力，以及这些新的观测将为了解高能粒子在太阳爆发期间如何加速以及它们如何通过日光层传播提供的机会。
2017-01-15 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Particle Radiation Environment in the Heliosphere: Status, limitations and recommendations
本文是COSPAR ISWAT H3集群的综述，梳理日球层四类粒子辐射近10-20年研究进展，指出认知与预测短板并提出观测和建模改进建议，服务航天辐射风险 mitigation。
2023-08-23 astro-ph.SR physics.space-ph
Jovian electrons in the inner heliosphere: Opportunities for Multi-spacecraft Observations and Modeling
本文提出利用多航天器观测木星电子以测量内日球层粒子3D分布，通过模拟2021年轨迹数据与实测对比约束传输参数，并展望未来任务对高能粒子传输研究的贡献。
2023-12-06 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Energetic particle dynamics in a simplified model of a solar wind magnetic switchback
本文用恒定幅值磁场反转的数值模型研究 magnetic switchbacks 对太阳高能粒子传播的影响，发现粒子回旋半径与 switchback 尺寸比决定散射，运动对初始条件敏感并向混沌转变，部分粒子被反射回上游，对内日球层粒子传输有重要意义。
2023-07-25 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Multiple current sheet systems in the outer heliosphere: Energy release and turbulence
在日光层外层，在太阳风终止激波之外，预计弯曲的日光层电流片形成一个密集的、多个薄电流片的区域。这样的系统可能受到离子动力学撕裂不稳定性的影响，并因此产生与磁重联相关的磁岛和热离子群。在这种环境中的重联过程有重要的影响，当地的粒子运输，并在重联网站和湍流粒子加速。我们研究这个复杂的环境，通过三维混合模拟在很长的时间尺度上，为了捕捉撕裂不稳定性的线性增长的演变，在后期充分发展的湍流状态。最终状态的发展从高度有序的初始状态通过正向和反向级联。当包含引导场时，存在磁涨落的分量和谱各向异性。包含一群新出生的星际拾取质子不会强烈影响这些结果。最后，我们得出结论，多个电流片之间的重连可以作为一个重要的湍流源在外层日光层，高能粒子加速和传播的影响。
2016-03-22 astro-ph.SR physics.space-ph
Anisotropic Magnetic Turbulence in the Inner Heliosphere -- Radial Evolution of Distributions observed by Parker Solar Probe
利用帕克太阳探测器前5个轨道的观测资料，研究了\(\sim 28\) - 200 \(\rs\)之间磁场涨落的概率密度函数（PDF）的日径演化。磁场矢量到局部平均场坐标系的变换允许检查相对于平均磁场方向的各向异性。注意平均间隔大小的影响。研究发现，垂直涨落的PDF可以很好地近似为高斯函数，而平行涨落的PDF则不那么近似：后者的峰度通常大于10，并且它们的PDF表明，随着距离太阳的距离\(r\)的减小，偏度也在增加，后者的观测结果可能是由涨落的Alfvénicity增加来解释的。垂直方差与平行方差之比大于1;该方差各向异性随着\(r\)的减小而变强。总均方根起伏强度与平均场幅度的比值随着\(r\)的减小而减小，其值\(\sim 0.8\)接近1 AU，而\(\sim 0.5\)为0.14 AU;该比值很好地近似于\(r^{1/4}\)幂律。这些发现提高了我们对太阳风中湍流径向演化的理解，并对相关现象如内日球层中的能量粒子传输具有影响。
2022-09-02 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
A Predicted Small and Round Heliosphere
太阳风气泡在星际介质，即所谓的日光层中的形状，已经被探索了60多年。当太阳穿过周围部分电离的介质时，中性的氢原子穿透日光层，并通过与超音速太阳风的电荷交换，产生大量的热拾取离子（PUI）。旅行者2号（V2）穿越终端激波（TS）的数据表明，日鞘（HS）（受冲击的太阳风区域）压力主要由超热粒子控制。在这里，我们使用一种新的磁流体动力学模型，将新鲜电离的PUI作为一个单独的流体从热的太阳风的组成部分。与以前的模型不同，新模型再现了PUI和太阳风离子的新地平线和V2航天器观测的基础上的属性。PUI与HS中ISM的冷中性H原子进行电荷交换，并迅速耗尽。PUI的耗尽冷却了TS下游的日光层，使其“放气”并导致更窄的HS和更小更圆的形状，与卡西尼号航天器的高能中性原子观测一致。新的模型，星际磁场的方向受到IBEX带状约束，再现了旅行者1号（V1）HP外部的磁场数据。我们提出了在V2处HP外部的磁场的预测。
2019-02-15 astro-ph.SR physics.space-ph
Cross-field transport and pitch-angle anisotropy of solar energetic particles in MHD turbulence
最近对太阳高能粒子在日光层湍流中传播的模拟也在本讲习班上讨论，研究了俯仰角散射和垂直输运在日光经度上粒子传播中的作用，如多航天器测量（STEREO A/B、ACE、SOHO等）所示。在不同的能量范围内都是1 AU。在某些情况下，颗粒分布的一阶俯仰角各向异性是不可忽略的。本文计算了两种MHD湍流模型（a）3-D各向同性模型和（b）Goldreich-Sridhar提出的各向异性模型，在考虑俯仰角依赖性的非均匀湍流中由于梯度/曲率漂移引起的平均垂直位移。我们发现，在这两种情况下，漂移规模为$(1-μ^2)^2$与余弦的俯仰角$μ$，与以前的模型运输的SEP。这一结果可能会影响SEP通过日光层传播的模型。
2015-12-30 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Particle acceleration and their escape into the heliosphere in solar flares with open magnetic field
本研究结合磁流体动力学与试验粒子模拟，揭示开放磁场太阳耀斑中加速区周围磁场结构如何作为过滤器，使留存在日冕与逃逸至日球层的粒子呈现不同能谱。
2023-05-30 astro-ph.SR physics.space-ph
The development of a split-tail heliosphere and the role of non-ideal processes: a comparison of the BU and Moscow models
全球日光层模型是解释日光层观测结果的关键工具。有几个三维磁流体动力学（MHD）日光层模型，依赖于不同的策略和假设。到目前为止，只有一篇论文比较了全球日光层模型，但没有磁场的影响。我们比较了两种不同的MHD模型，BU和莫斯科模型的结果。这两个模型使用相同的边界条件来比较不同的数值方法和物理假设如何有助于日光层的解决方案。基于不同的数值处理的不连续性，BU模型允许的磁重联的存在，而莫斯科模型没有。这两个模型都预测了太阳磁场在日鞘中对太阳外流的准直，并产生了一个分裂的尾巴，在那里太阳磁场将带电的太阳粒子限制在不同的南北柱中，成为裂片。在BU模型中，由于MHD不稳定性和重联，ISM在两个叶之间以很大的距离流动。在BU模型中，左舷的重连影响了太阳风顶附近星际磁场的垂落。模型中不同的覆盖会导致不同的ISM压力，产生不同的日鞘厚度和边界位置，在高纬度地区影响最大。BU模型的日鞘比莫斯科模型薄15%，日球顶比莫斯科模型在北极向内多7%。这两种等离子体解决方案的这些差异可能体现在高能中性原子测量的日光层。
2021-10-26 astro-ph.SR physics.space-ph
Multi-spacecraft observations and transport simulations of solar energetic particles for the May 17th 2012 event
太阳爆发事件中太阳高能粒子（SEP）的注入、传播和到达是当前日球物理研究的重要课题。在最大的太阳活动期间，粒子的能量可能高达几个GeV，有时甚至会触发地球的地面增强（GLE）。我们使用多个航天器（SOHO，GOES，MSL，STEREO-A，STEREO-B和MESSENGER）的数据研究了2012年5月17日太阳活动周期24的第一个GLE事件。这些航天器位于整个内日光层，在0.34和1.5天文单位（au）之间的日心距离，几乎覆盖了整个日光层的范围。我们目前和调查亚GeV质子的时间分布的事件在几个能量通道，通过不同的仪器搭载上述航天器。我们调查的问题，由于磁连接，并提出了三维SEP传播模拟的结果。我们收集虚拟的时间曲线，并进行定性和定量的比较与观察，评估纵向注入和运输的影响，以及峰值强度。我们区分不同的时间剖面形状连接良好和弱连接的观察员，并发现我们的发病时间分析同意这种区别。在选定的观察者，我们确定了一个额外的低能量组成部分的高能风暴粒子（ESP）。使用连接良好的观察者进行归一化，我们的模拟能够准确地重建多个观察者位置的时间曲线形状和峰值强度。这种将数值模拟与多航天器观测相结合的协同方法对于了解行星际磁场内SEP的传播至关重要。我们的新的分析提供了有价值的证明的能力，模拟SEP传播整个内日球层，在广泛的范围内。
2018-01-25 astro-ph.SR physics.space-ph
On the Turbulent Reduction of Drifts for Solar Energetic Particles
一些作者提出了垂直于背景磁场的粒子漂移，作为太阳高能粒子（SEP）非常有效的垂直输运的解释。然而，这个过程会与由磁湍流引起的垂直扩散竞争，这也会破坏漂移模式并降低漂移效应的效率。后一种现象在宇宙射线研究中是众所周知的，但在SEP模型中尚未考虑。此外，SEP模型不包括漂移，特别是对于电子，使用湍流漂移减少作为这种省略的理由，而没有严格评估或测试这一假设。本文提出了SEP传输中漂移抑制理论的第一个理论步骤。这是通过推导出的依赖于漂移减少功能与俯仰角的依赖性，适用于各向异性粒子分布，并通过调查在何种程度上漂移将减少在现实的湍流条件和不同的俯仰角的依赖性的垂直扩散系数的内日光层。导出的湍流漂移减少因子对运输的SEP的影响进行了测试，使用一个国家的最先进的SEP运输代码，几个表达式的理论推导的垂直扩散系数。据发现，在现实的湍流条件下，在日光层内，交叉场扩散将有最大的影响，垂直运输的SEP，而不是粒子漂移。
2021-09-17 physics.space-ph
Solar energetic particle propagation in wave turbulence and the possibility of wave generation
对于太阳高能粒子与行星际磁场之间复杂的相互作用，一个完整的理论仍然是难以捉摸的。在这项工作中，我们的目标是对这样一个理论，通过模拟等离子体波湍流中的太阳高能粒子电子的传播。我们指定一个背景湍流谱，通过观测约束，从第一性原理计算传输系数，并模拟这些电子在内日球层中的传播。我们还首次将动力学效应纳入垂直扩散系数。我们表明，这样的“物理第一”的方法可以导致合理的结果，定性比较观察。此外，我们包括波的增长/阻尼由于流电子的影响，并表明这些粒子可以显着改变湍流水平接近太阳的最大事件。
2019-02-06 physics.space-ph
Solar Energetic Particle Events and Radio Bursts
本文总结了太阳高能粒子（SEPs）特性与太阳爆发及射电暴发的密切关系，指出SEPs是粒子加速的指示器并构成空间天气危害，强调理解其强度、能谱和时间演化对科学和应用的重要性。
2024-10-11 astro-ph.SR physics.space-ph
Solar Energetic Particle Event Associated with the 2012 July 23 Extreme Solar Storm
我们研究了与2012年7月23日极端太阳风暴相关的太阳高能粒子（SEP）事件，STEREO和L1航天器提供了多点遥感和原位观测。在STEREO A的1天文单位附近观测到的极端太阳风暴具有超快激波和极强的喷出物磁场，是由连续的日冕物质抛射（CME）组合造成的。与此同时，STEREO和ACE和SOHO等近地航天器观测到高能粒子，表明粒子在1 AU处有很宽的纵向分布。结合SEP观测和现场等离子体和磁场测量，我们研究了SEP事件与相关激波和CME的纵向分布。我们的研究结果强调了太阳爆发形成的内日球层的复杂磁结构。粒子强度、质子各向异性分布、元素丰度比、磁连接性和光谱的研究也为粒子的加速、输运和分布提供了重要线索。
2016-07-11 astro-ph.SR physics.space-ph
The East-West Asymmetry of Particle Intensity in Energetic Storm Particle Events
本研究利用iPATH模型分析ESP事件中峰值强度的东西不对称性，发现注入效率是主要影响因素，东侧峰值更高且与注入效率正相关，重离子的不对称性则受能量和荷质比依赖性影响，模型结果与1 au观测相符。
2023-07-05 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Evolution and Impact of Switchbacks Throughout the Heliosphere
Space Sciences Laboratory, University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校空间科学实验室）；Department of Physics, Auburn University（奥本大学物理系）；Department of Earth, Planetary, and Space Sciences, University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校地球、行星与空间科学系）；Department of Physics, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校物理系）；Astronomy and Space Physics Department, National Taras Shevchenko University of Kyiv（基辅国立塔拉斯舍甫琴科大学天文与空间物理系）；Department of Climate and Space Sciences and Engineering, University of Michigan（密歇根大学气候与空间科学与工程系）；Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian（哈佛-史密森尼天体物理中心）；LPC2E, CNRS/University of Orléans/CNES（CNRS/奥尔良大学/CNES LPC2E）；Southwest Research Institute（西南研究院）；University of Maryland College Park（马里兰大学帕克分校）；Department of Physics, Imperial College London（伦敦帝国理工学院物理系）；Institute for Plasma Science and Technology (ISTP), CNR（CNR等离子体科学与技术研究所）；Max Planck Institute for Solar System Research（马克斯·普朗克太阳系统研究所）
研究磁回折在远离太阳时的演化及影响。通过回顾其扩展驱动增长和因多种过程的衰减，以及对太阳风物理的影响，最后提出未来研究方向。
2026-07-07 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Solar Energetic Particle transport near a Heliospheric Current Sheet
太阳高能粒子（SEP）是空间天气的重要组成部分，在行星际磁场（IMF）的强烈引导下，SEP在行星际介质中传播。在这项工作中，我们分析的影响，一个单位的日光层电流片（HCS）的质子传播SEP释放网站到地球。我们模拟质子传播的分析定义的平面电流片附近的完整的3-D轨迹，收集到直方图，注量图和虚拟观察者的时间分布在1- 800兆电子伏的能量范围内的综合统计。我们表明，质子经历了显着的电流片漂移到遥远的彗星，导致时间剖面表现出多个组件，这是一个潜在的来源，令人困惑的解释观测。我们发现，在一个现实的参数范围内的电流片厚度的变化对粒子的传播几乎没有影响。我们发现，IMF配置强烈影响质子的减速。我们表明，在我们的模型中，存在一个平坦的赤道HCS在内日球层限制质子进入对面的半球。
2017-01-16 astro-ph.SR physics.space-ph
How Do Shock Waves Define the Space-Time Structure of Gradual Solar Energetic Particle Events?
我们重新审视了各种各样的观测到的时间和空间分布的能量太阳质子在“渐进”的太阳高能粒子（SEP）的冲击波，加速他们的空间变化所造成的事件。航天器太阳经度处的冲击强度与其连接磁场线（名义上向西55度）足点处的冲击强度差异导致了大部分变化。冲击波本身，以及被自放大阿尔芬波捕获在其附近的高能粒子，形成了一个潜在的自主结构，可以完整地穿过磁场线，在一个加宽的SEP经度分布中传播质子强度。在这个基本结构的形成过程中，历史上被称为“能量风暴粒子”（ESP）事件，许多SEP早期泄漏，当它们沿着连接良好的场线流动时放大波，并向外扩大分布;在激波和太阳之间的这个结构后面，形成了准捕获SEP的“水库”。非常大的SEP事件是复杂的额外广泛的波增长，可以扩展一个扩展的ESP般的捕获区域。冲击相关过程的多样性，有助于所观察到的SEP的配置文件的原因相关的事件是不好的峰值强度通常使用的代表。事实上，SEP的广泛空间分布有时与加速它们的冲击结构交织在一起，有时是自由的。我们应该考虑新的问题：哪一个极端的冲击波对事件的SEP剖面贡献最大，（1）航天器经度上的冲击波，（2）在场脚点以西约55度的冲击波，或（3）在水库中收集的SEP？SEP的时空分布如何与潜在的冲击强度的时空分布相对应？
2023-01-24 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Early propagation of energetic particles across the mean field in turbulent plasmas
高能粒子在湍流磁场中沿平均场方向的传播常被描述为空间扩散。最近，有人提出，最初的粒子传播系统沿曲折的场线，只有后来达到时间渐近扩散跨场传播。在本文中，我们分析了交叉场1- 100 MeV质子在复合二维板湍流叠加在一个恒定的背景磁场，使用全轨道粒子模拟，研究粒子传播的非扩散阶段与广泛的湍流参数。我们表明，早期的非扩散传播的粒子是一致的粒子传播沿曲折的磁力线。这导致在粒子沿着平均场方向初始到达给定距离时已经存在的粒子的宽交叉场范围，这与使用空间扩散粒子传输模型时不同。在太阳高能粒子事件期间，粒子分布的交叉场范围在与内日光层一致的湍流环境中保持恒定长达数十小时。随后，粒子从它们的初始弯曲场线逃逸，并且穿过平均场的粒子传播达到时间渐近扩散。我们的分析表明，为了了解太阳高能粒子事件的起源，粒子传输模型必须包括非扩散粒子传播沿曲折的场线。
2017-06-20 astro-ph.SR physics.space-ph
A stochastic model for non-relativistic particle acceleration
本文提出了一个非相对论粒子加速的随机模型，该模型的能谱具有威布尔\textquoteright函数的形状。这样的粒子分布被发现作为一个固定的解决方案的扩散损失方程的框架下的二阶费米\textquoteright的机制产生异常扩散的粒子速度。本模型的支持，在行星际冲击高能粒子增强的原位观测，在这里说明了通过在日光层的STEREO B仪器看到的事件。结果表明，二阶费米\textquoteright机制为高能粒子在非碰撞激波中的加速提供了一个可行的解释。
2016-02-22 physics.space-ph
Toward quantitative model for simulation and forecast of solar energetic particle production during gradual events -- II: kinetic description of SEP
太阳高能粒子（SEP）对地球和航天器具有很高的破坏潜力，因为它们会对地球和航天器造成多种辐射危害。目前的工作继续一系列开始的文件Borovikov等人。（2018）描述了一种计算工具，可以根据对太阳的观测来模拟和预测SEP威胁。本文介绍了日华（SC）和内日球层（IH）的动力学模型与全球MHD模型的耦合。耦合模型的核心是对阿尔芬波湍流的自洽处理。湍流不仅加热日冕，为太阳风提供动力和加速，而且还作为散射SEP的主要媒介，从而控制SEP的加速和传输。耦合模式中湍流的普遍特征提供了一个真实的描述SEP传输通过使用与太阳风和日冕等离子体观测验证的湍流水平。同时，在1 AU的SEP观测可用于验证IH中湍流的模型，因为观测到的SEP在穿过IH的途中目睹了这种湍流。
2019-11-25 physics.plasm-ph physics.space-ph
First report of a solar energetic particle event observed by China's Tianwen-1 mission in transit to Mars
与耀斑和/或日冕物质抛射（CME）驱动的激波相关的太阳高能粒子（SEP）会对空间探索造成严重的辐射危害。为了测量近火星空间的高能粒子，设计了中国天问一号火星高能粒子分析仪（MEPA）。在这里，我们报告了MEPA对2020年11月29日发生的广泛SEP事件的首次测量，当时TW-1正在向火星转移。这一事件发生在TW-1和地球磁连接良好的时候，被称为Hohmann-Parker效应，因此提供了一个难得的机会来了解潜在的粒子加速和传输过程。从TW-1和近地航天器的测量显示出类似的双幂律谱和径向依赖的SEP峰强度。此外，不同位置的时间-强度分布的衰减相位清楚地显示了水库效应。我们的结论是，双幂律谱可能是在加速站点生成的，一个小的，但有限的交叉场扩散是至关重要的，以了解SEP水库现象的形成。这些结果提供了洞察粒子加速和运输与日冕物质抛射驱动的冲击，这可能有助于改善相关的物理模型。
2022-07-14 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Modeling the 10 September 2017 solar energetic particle event using the iPATH model
2017年9月10日，一个快速的日冕物质抛射（CME）从活动区（AR）12673爆发，导致地球的地面增强（GLE）事件。使用2D改进的粒子加速和传输在日光层（iPATH）模型，我们模拟了2017年9月10日在地球，火星和STEREO-A观测到的大型太阳高能粒子（SEP）事件。基于观测证据，我们假设CME驱动的冲击在喷发后不久经历了一个大的横向扩张，在这个模拟中，这是由一个双高斯速度分布模型。我们使用的现场冲击到达时间和观测到的CME速度在多个航天器在地球和火星附近的约束条件，以调整输入模型参数。模拟的时间强度分布和能量密度的高能质子，然后与观测进行比较。在地球上的模拟结果与GOES-15的观测结果不同。相反，在地球以西20度的日心经度处的模拟结果与GOES观测相当吻合。这可以解释，如果事件前的太阳风磁场在地球上是不是由一个名义帕克场描述。我们的研究结果表明，一个大的横向扩张的日冕物质抛射驱动的冲击和扭曲的行星际磁场，由于以前的事件可以是重要的，在理解这个GLE事件。
2020-05-01 astro-ph.SR physics.space-ph
Effect of Star Rotation Rates on the Characteristics of Energetic Particle Events
最近开普勒任务在太阳型恒星上探测到的超级耀斑提出了一种可能性，即它们可能与高能日冕物质抛射（CME）和高能粒子事件（SEP）有关。这些空间天气事件可能会影响这些恒星周围系外行星的可居住性。在这里，我们使用改进的粒子加速和传输在日光层（iPATH）模型，模拟的时间强度分布和光谱的SEP加速在CME驱动的冲击从不同年龄的恒星跟踪其旋转速率。我们考虑一个类太阳（G型）恒星，有6个不同的旋转速度，从0.5到3.0倍的太阳旋转速度。在所有6种情况下，一个快速的CME发射速度相同的1500公里/秒，并在3个位置得到的时间强度分布和能量谱在5个位置在1 AU。还示出了作为r的函数的激波阵面处的最大粒子能量。我们的研究结果表明，在0.8 AU的最大粒子能量在冲击波前的增加与恒星的旋转速率。然而，事件集成光谱的五个选定的位置沿CME路径显示复杂的模式。这是因为快速旋转恒星的帕克磁场缠绕得更紧。我们的研究结果可用于估计太阳型恒星周围的类地系外行星的辐射环境。
2019-06-12 astro-ph.SR physics.space-ph
Modelling Solar Energetic Particle transport near a wavy Heliospheric Current Sheet
了解太阳高能粒子（SEP）从太阳加速点到行星际空间和地球的传输是预测空间天气的重要问题。行星际磁场（IMF）具有两个不同的极性和复杂的结构，控制着高能粒子的输运和漂移。本文首次分析了波浪形日球电流片（HCS）对SEP传播的影响。我们在太阳附近注入质子，并在弱散射的情况下，通过整合日光层内部的全三维轨迹来传播它们。我们使用基于磁场源表面图（SSM）的中性线的拟合来对HCS位置进行建模。我们映射1 AU质子过境点，这表明通过HCS在经度上的高效运输，这取决于相对于HCS的注入区域的位置。对于HCS倾斜角周围$30^\circ-40^\circ$，我们发现显着的定性差异之间的A+和A $-$配置的国际货币基金组织，具有较强的通量沿HCS在前一种情况下，但与分布的粒子在更广泛的范围内的纬度和纬度在后者。我们展示了波浪形电流片如何导致粒子注量的纵向周期性增强。我们表明，对于一个A+ IMF配置，波浪形HCS允许更多的质子减速比平坦的HCS。我们发现，A $-$ IMF配置比A+ IMF配置的结果在更大的平均注量，由于在电流片的径向漂移分量。
2017-12-11 astro-ph.SR physics.space-ph
Cannibals in PARADISE: The effect of merging interplanetary shocks on solar energetic particle events
本研究首次通过完全时变三维模拟，结合MHD模型与集成SEP模型，揭示了两个食人型CME及其激波合并过程中，多重加速机制会显著增强太阳高能粒子的强度与能级。
2024-05-17 astro-ph.SR physics.space-ph
Energetic particle-mediated interplanetary shocks observed by Solar Orbiter
European Space Agency (ESA), European Space Astronomy Centre (ESAC)（欧洲空间局（ESA），欧洲空间天文中心（ESAC））；Heliospheric Physics Laboratory, Heliophysics Division, NASA Goddard Space Flight Center（NASA戈达德太空飞行中心，日球物理部，日球物理实验室）；Max-Planck-Institut für Kernphysik（马克斯·普朗克核物理研究所）；Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory（约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室）；Istituto per la Scienza e Tecnologia dei Plasmi (ISTP), Consiglio Nazionale delle Ricerche（意大利国家研究委员会等离子体科学与技术研究所（ISTP））；Department of Physics and Astronomy, Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽女王学院物理与天文学系）；Lunar and Planetary Laboratory, University of Arizona（亚利桑那大学月球与行星实验室）；Institute of Experimental and Applied Physics, Kiel University（基尔大学实验与应用物理研究所）
利用太阳轨道器数据，发现四例高能粒子压力主导上游的行星际激波，表明加速粒子可动态修改激波结构。
2026-07-03 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
Recurrent Solar Energetic Particle Flux Enhancements Observed near Earth and Mars
2016年8月1日至11月15日期间，日球层中存在共转相互作用区（CIR）和一些弱的日冕物质抛射（CME）。在这项研究中，我们显示了在此期间在地球（1 AU）和火星（1.43-1.38 AU）附近观察到的周期性高能电子和质子增强。地球附近的观测使用ACE、SOHO和SDO上仪器的数据，而火星附近的观测则使用MAVEN上的SEP、SWIA和MAG仪器。在此期间，在地球和火星附近观测到的高能电子通量在四个太阳自转周期中表现出显著的周期性增强，主要周期为~27天和~13天。MARSIS/MEX观测到火星雷达信号的周期性中断/减弱，这与太阳高能电子增强有关。在此期间，一个弱的CME和高速流（HSS）相关的行星际激波可以与CIR相互作用，并增强1.43-1.38 AU附近的高能质子通量，因此，质子通量的27天周期在1.43-1.38 AU显着减弱。这些事件也会对火星顶侧电离层造成意想不到的影响，例如MAVEN上的LPW和NGIMS观测到的顶侧电离层耗尽和压缩。这些观测是独特的，不仅因为在两个有利位置看到的电子增强的重复性，而且因为它们揭示了弱CME和行星际激波对火星电离层的意外影响，这为CME-HSS相互作用对火星等离子体环境的影响提供了新的见解。
2020-10-08 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.geo-ph
Simulations of a gradual solar energetic particle event observed by Helios 1, Helios 2, and IMP 8
在这项工作中，一个渐进的太阳高能粒子（SEP）的多航天器观测事件进行了模拟。通过数值求解福克-普朗克聚焦输运方程，获得了三维行星际空间中行星际激波加速的SEP通量的时间分布。行星际激波被模拟为一个运动的高能粒子源。通过拟合1979/03/01年由Helios 1，Helios 2和IMP 8观测到的SEP通量与我们的模拟，我们获得了冲击加速效率模型的最佳参数。我们还发现，平行扩散系数为1 AU的$ \sim 1\% - 3\% $水平的粒子垂直扩散系数应包括在内。在模拟中再现的水库现象，SEP通量在衰减阶段，这是由三个航天器在不同的位置观察到的纵向梯度，是更敏感的冲击加速效率参数比垂直扩散系数。
2015-07-06 astro-ph.SR physics.space-ph
Energetic Proton Propagation and Acceleration Simulated for the Bastille Day Event of July 14, 2000
这项工作提出了2000年7月14日（“巴士底日”）太阳质子事件的模拟结果。我们使用了高能粒子辐射环境模型（EPREM）和SPE威胁评估工具（STAT）框架内的CORona-HELiosphere（CORHEL）软件套件来模拟由于CME通过低日冕而导致的质子加速到GeV能量，并将模型结果与GOES-08观测结果进行了比较。耦合模拟对粒子加速从1到20 $R_\odot$进行建模，之后仅对粒子传输进行建模。模拟大致再现了峰值事件通量，以及高能粒子事件的时间和空间位置。虽然模拟的前几个小时内的峰值通量和总体变化与观测结果吻合良好，但模拟的CME在几个小时后超出了内部模拟边界。因此，该模型准确地描述了在低日冕的加速过程，并解决了最快速的加速接近太阳的网站。来自地球附近多个模拟观测者的积分通量包络图进一步改善了与观测的比较，并增加了预测太阳粒子事件的可能性。在低能量范围内，能量谱的破幂律拟合符合扩散加速理论。在高能量范围内，它们展示了加速率的变化，并反映了太阳周期23 GLE观测到的事件间变化。我们讨论了改进STAT预测的方法，包括使用校正的GOES能量箱和计算种子光谱的拟合。本文展示了一个预测工具，模拟低冠SEP加速度。
2021-01-25 astro-ph.SR physics.space-ph
Interpretation of increased energetic particle flux measurements by SEPT aboard the STEREO spacecraft and contamination
上下文行星际（IP）激波被认为是在日光层中原位观测到的高能带电粒子的加速器。然而，行星际介质中的冲击对近相对论电子的加速经常受到质疑。2011年8月9日，一个共旋相互作用区（CIR）经过STEREO B（STB），导致太阳电子和质子望远镜（SEPT）的电子和离子通道的通量增加。由于在几keV到几百keV范围内的电子测量依赖于所谓的磁箔技术，这是由SEPT利用，离子可以有助于电子通道。目标。我们的目的是调查是否在2011年8月9日CIR事件中的SEPT的电子通道的通量增加是由离子污染。方法.我们计算的SEPT响应函数的质子和氦利用更新的GEANT 4模型的SEPT。假设质子和氦的CIR高能粒子离子谱遵循带函数，每个核子的能量具有恒定的氦质子比。结果我们的分析导致氦质子比为16.9%，质子通量遵循带函数，参数为$I_0 = 1.24 \cdot 10^4$ /（cm 2 s sr MeV/nuc.），$E_c = 79$ keV/nuc.和$γ_1 = -0.94$和$γ_2 = -3.80$的光谱指数，它们与STB上的超热离子望远镜（SIT）的测量结果符合得很好。结论.由于我们的结果解释了SEPT测量，因此我们得出结论，CIR在$55$ keV和$425$ keV之间没有显著量的电子被加速。
2018-01-04 astro-ph.SR physics.space-ph
Modelling the 2020 November 29 solar energetic particle event using the EUHFORIA and the iPATH model
我们提出了耦合EUHFORIA和改进的粒子加速和传输模型的实现，并模拟了2020年11月29日广泛传播的太阳高能粒子（SEP）事件。我们比较了模拟的时间强度分布与帕克太阳探测器（PSP），日地关系天文台（STEREO）-A，太阳和日光层天文台（SOHO）和太阳轨道器（SolO）的测量。我们专注于冲击加速的历史上不同的SEP时间强度分布的影响，并调查这种广泛的SEP事件的起源的根本原因。研究了这次事件中激波参数和粒子通量的时间演化。我们发现，采用一个现实的太阳风背景可以显着影响的冲击，从而冲击参数的扩展。从模拟中很好地再现了PSP高能风暴粒子事件的时间强度剖面。此外，模拟和观察到的质子的时间强度分布显示出类似的两相增强STA。这些结果表明，模拟使用现实的太阳风的冲击是至关重要的，在确定SEP事件的特性。在地球上模拟的时间强度剖面的衰减阶段与观测结果一致，表明在广泛的SEP事件中垂直扩散的重要性。考虑到可能的大弯曲磁场线连接到SolO，模拟的时间强度分布与观测结果吻合良好。我们认为，很大程度上扭曲的磁场线，由于流相互作用区域可能是一个关键因素，在理解所观察到的SEPs在SolO在这一事件。
2022-10-30 astro-ph.SR physics.space-ph
Widespread 1-2 MeV Energetic Particles Associated with Slow and Narrow Coronal Mass Ejections: Parker Solar Probe and STEREO Measurements
日冕中的超热离子被认为是与快速和广泛的日冕物质抛射（CME）相关的大的渐进的太阳高能粒子（SEP）事件的种子粒子。更好地了解超热粒子作为SEP事件种子种群的作用，可以通过使用靠近太阳的观测。我们研究了2020年5月27日至6月2日帕克太阳探测器（PSP）上的太阳综合科学调查（IS $\odot$ IS）套件观测到的一系列SEP事件，在此期间PSP的日心距离在$\sim$ 0.4和$\sim$ 0.2 au之间。Ahead日地关系天文台（STEREO-A）在1 au附近也观测到了这些事件，但粒子强度量级远低于PSP。我们发现，SEP应该在空间中传播，因为它们的源区远离两个航天器的标称磁足迹，而母CME是缓慢而狭窄的。我们研究的SEP事件的衰变阶段在$\sim$ 1-2 MeV的质子能量范围内的PSP和STEREO-A，并讨论其性质的连续注入连续的太阳爆发和测量的距离。这项研究表明，种子粒子可以连续产生的爆发与缓慢和狭窄的日冕物质抛射，在很大一部分的内日球层，并保持在那里几十个小时，即使最小的粒子强度增强测量近1 AU。
2021-11-18 astro-ph.SR physics.space-ph
The Confinement of the Heliosheath Plasma by the Solar Magnetic Field as Revealed by Energetic Neutral Atom Simulations
传统上，太阳磁场被认为在日光层的外部区域具有可忽略的影响。最近的工作表明，太阳磁场可能在日鞘等离子体准直中起着至关重要的作用。星际边界探测器（IBEX）对日尾的观测表明，它的纬向结构随高能中性原子（ENA）通量的能量而变化。在能量~1 keV时，ENA通量在低纬增强，在两极附近ENA出现亏损。在能量大于2.7 keV时，低纬地区的ENA通量出现亏损，两极附近出现较高的ENA通量。这种ENA结构最初被解释为太阳活动极小期期间太阳风的纬向廓线的结果。我们扩展了Kornbleuth等人的工作。（2018）通过使用类似太阳极小期的条件和最近开发的SHIELD模型。SHIELD模型将磁流体动力学（MHD）等离子体溶液与中性氢的动力学描述相耦合。我们发现，虽然在太阳极小期太阳风的纬度分布有助于ENA地图中的瓣，由太阳磁场的准直是重要的，在创建和塑造的两个高纬度瓣IBEX观察到的增强ENA通量。这是第一次研究太阳磁场强度变化对ENA图的影响。我们的研究结果表明，IBEX提供了第一个观测证据的准直日鞘等离子体的太阳磁场。
2020-05-13 astro-ph.SR physics.space-ph
Solar energetic particle access to distant longitudes through turbulent field-line meandering
上下文现有的太阳高能粒子（SEP）传播模型采用Fokker-Planck（FP）方程，将行星际等离子体湍流对SEP的影响描述为扩散。然而，FP模型不能解释所观察到的快速访问的SEP跨越平均磁场的区域，在日光层内的经度广泛分离，而不使用不切实际的强交叉场扩散。目标。我们研究了最近提出的早期非扩散阶段的SEP传播是否可以解释广泛的SEP事件与现实的粒子输运参数。方法.我们使用了一种新的模型，占SEP传播沿场线蜿蜒作为等离子体湍流的结果。这种非扩散传播模式已被证明在SEP事件历史的早期主导SEP跨场传播。我们比较了新的模型，传统的方法，SEP观测。结果使用新的模型，我们重现所观察到的纵向范围SEP峰值通量的特点是由一个高斯分布与$σ=30-50^\circ$，而目前的扩散理论只能解释的程度11 $^\circ$与现实的扩散系数。我们的模型还再现了SEP到达遥远大陆的时间，这不能用扩散模型来解释。结论. SEP的早期发作在很宽的范围内，可以被理解为行星际介质中的磁场线随机游走的影响的结果，并需要一个SEP传输模型，适当地描述了非扩散早期阶段的SEP跨场传播。
2016-04-08 astro-ph.SR physics.space-ph
Interplanetary spread of solar energetic protons near a high-speed solar wind stream
我们研究了嵌入在慢速太阳风中的高速太阳风流如何影响太阳高能质子在行星际空间的传播。为了模拟高能质子，我们使用了最近开发的粒子输运代码，该代码通过以随机方式求解聚焦输运方程来计算日光层中的粒子分布。粒子在含有CIR的太阳风中传播，CIR由日光层磁流体动力学模型EUHFORIA产生。我们研究了四种情况下，我们假设一个4兆电子伏的质子均匀分布在不同的区域在模型的内边界的三角洲注入。这些源区域具有相同的大小和形状，但在经度上彼此偏移，因此磁性地连接到不同的太阳风条件。沿选定的IMF线的强度和各向异性的配置文件变化强烈，根据不同的太阳风沿场线遇到的条件。穿过冲击边界CIR的IMF线显示了加速粒子群的形成，反向冲击波是比正向冲击波更有效的加速器。此外，我们表明，粒子强度分布的纵向宽度可以增加，减少，或保持不变的日射径向距离，反映了潜在的IMF结构。最后，我们展示了如何在冲击波和压缩的国际货币基金组织在CIR变形的三维形状的颗粒分布在这样一种方式，注射轮廓的原始形状丢失的IMF的偏转。
2019-03-21 physics.space-ph
Solar Energetic Particle Time Series Analysis with Python
本文开发并公开一套 Python/Jupyter 工作流，用于多空间任务带电粒子数据的下载、可视化及 SEP 起始与注入时间分析。
2022-12-14 astro-ph.SR physics.space-ph
A statistical study on the peak and fluence spectra of Solar Energetic Particles observed over 4 solar cycles
本研究基于SEPEM数据集统计分析了1974至2018年间百余个SEP事件的峰值通量与注量谱，发现其双幂律光谱特性受太阳源、行星际条件及传播过程中的绝热冷却与扩散影响，深化了对SEP加速与传播机制的理解。
2024-10-17 astro-ph.SR physics.space-ph
A study of solar energetic particle transport on 30 March 2022 using multi-spacecraft data assimilation
Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology（日本海洋地球科学技术局）；Nagoya University（名古屋大学）；Kyung Hee University（庆熙大学）；Japan Aerospace Exploration Agency（日本宇宙航空研究开发机构）；European Space Agency（欧洲空间局）；Austrian Academy of Sciences（奥地利科学院）；Kyoto University（京都大学）
利用多航天器数据同化研究2022年3月30日太阳高能粒子传输，揭示粒子散射对传输的影响。
2026-01-31 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
