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
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
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
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
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
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
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
Solar Energetic Particle-Associated Coronal Mass Ejections Observed by the Mauna Loa Solar Observatory Mk3 and Mk4 Coronameters
该研究结合地基与天基日冕仪观测数据，首次综合分析1980-2013年与25MeV太阳高能质子事件相关的日冕物质抛射，发现伴随SEP的CME更快更宽，但低日冕CME动力学可靠估算存在挑战，影响SEP早期预警。
2023-08-24 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
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
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
Combining particle acceleration and coronal heating via data-constrained calculations of nanoflares in coronal loops
我们通过哈里斯型电流片中电子和质子的加速来模拟外推活动区日冕环的纳米耀斑加热。加速粒子的动能估计使用半解析和测试粒子跟踪的方法。矢量磁图和光球多普勒速度地图的NOAA活动区09114，记录的成像矢量磁仪（IVM），用于这一分析。首先构造了活动区日冕的无电流场外推。然后计算了5000个外推日冕环足点处相应的坡印亭通量。假设重新连接的电流片沿着这些回路发展，我们利用以前的结果来估计加速粒子的动能增益，我们将这种能量与纳米耀斑加热和宏观回路特性相关。发现0.1至8 keV（电子）和0.3至470 keV（质子）的动能导致$10^{-6}$至1 $\mathrm{erg\, s^{-1} cm^{-3}}$的加热速率。流体动力学模拟表明，这样的加热速率可以维持等离子体在日冕条件下的环路内，并产生等离子体的热分布是一致的活动区的观测。我们通过使用厚靶方法计算加速电子产生的X射线光谱的形式来得出分析结论，发现这些X射线光谱与观察到的X射线光谱一致，从而支持我们的纳米片加热方案的可行性。
2013-05-22 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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Kinematic and Energetic Properties of the 2012 March 12 Polar Coronal Mass Ejection
我们报告了2012年3月12日极地日冕物质抛射（CME）的能量学，起源于南纬60度。极地日冕物质抛射在几乎所有方面都与低纬度日冕物质抛射相似：三部分形态、喷发后拱廊（PEA）、日冕物质抛射和暗条运动学、日冕物质抛射质量和动能以及喷发后拱廊的相对热能含量。从偏振亮度图像，我们估计的CME质量，这是接近低纬度CME的平均质量。日冕物质抛射的动能（3.3 × 1030尔格）也是日冕物质抛射总体的典型特征。从光球磁图，我们估计的自由能（1.8 × 1031尔格）在极冠源区，我们发现这是足够的电源CME和PEA。大约19%的自由能进入CME的动能。我们计算了PEA的热能含量（2.3 × 1029 erg），发现它是CME动能的一小部分（6.8%）。这部分是非常相似的，在活动区的CME与主要耀斑。我们还表明，2012年3月12日是第24周最大阶段观测到的数十次极地日冕物质抛射之一。第24周的极冠日珥爆发与CME的关联率与低纬度地区相同。这项调查支持这样的观点，即所有的日冕物质抛射是从封闭的磁场区域，无论其在太阳上的位置（极冠灯丝区域，静态灯丝区域或活动区域）。
2015-07-15 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
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
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
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
Shock-accelerated electrons during the fast expansion of a coronal mass ejection
上下文太阳系中一些最重要的高能粒子来源是来自太阳的磁化等离子体的巨大喷发，称为日冕物质抛射（CME），它通常会驱动冲击，将带电粒子加速到相对论能量。特别地，高能电子束可以通过等离子体发射机制产生无线电爆发。与CME冲击有关的爆发主要类型是II型爆发和人字形爆发。然而，目前尚不清楚产生公制II型爆发和人字形的早期加速电子在哪里传播以及何时逃离太阳大气层。目标。在这里，我们调查的加速位置，逃逸，和传播方向的电子束在早期演化的强烈膨胀的日冕物质抛射驱动的冲击波与herrinbgone爆发。方法.我们使用了Nançay射电日像仪的地面射电观测，并结合了太阳动力学观测站和日地关系观测站的天基极紫外线和白光观测。我们产生了一个三维（3D）表示的电子加速位置，结合磁流体动力学（MHD）模型的太阳日冕的结果，被用来调查观察到的人字形爆发的起源。结果多个人字形爆发被发现接近CME侧翼的天空平面图像。这些人字形爆发中的一些具有不寻常的倒J形状，相反的漂移人字形也显示出相反的圆偏振。通过使用一个3D的方法结合所观察到的爆发的无线电特性，我们发现的证据表明，在CME喷发的第一个无线电发射最有可能起源于电子，最初在低阿尔文速度的区域传播，并沿着封闭的磁场线形成一个日冕流光。
2022-11-11 astro-ph.SR
Solar flares with and without SOHO/LASCO coronal mass ejections and type II shocks
我们分析了一组丰富的无线电（伴随IV型或II型爆发）太阳耀斑和他们的协会SOHO/LASCO日冕物质抛射在1998 - 2000年期间。这些事件的强度，冲动和精力充沛的调查。我们发现，平均而言，与II型和日冕物质抛射相关的耀斑比仅与II型相关的耀斑（没有日冕物质抛射报告）以及伴随IV型连续体但不伴随II型冲击的耀斑更冲动，更有活力。从最后两类，耀斑与II型爆发（没有CME报告）是最短的持续时间和最冲动。
2010-09-19 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
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
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$5\times10^{29…
2012-12-21 astro-ph.SR
Simulation of solar energetic particle events originated from coronal mass ejection shocks with a data-driven physics-based transport model
本研究利用数据驱动的物理传输模型，基于光球磁场和CME激波观测，模拟多个快速CME激波起源的SEP事件，模型与SOHO、ACE、STEREO-A/B观测总体吻合，但高能质子通量存在高估偏差。
2024-11-06 astro-ph.SR
Global Energetics of Solar Flares: V. Energy Closure in Flares and Coronal Mass Ejections
在这项研究中，我们综合了四个以前的研究结果的全球能量学的太阳耀斑和相关的日冕物质抛射（CME），其中包括磁，热，非热，和CME能量在399太阳M和X级耀斑事件在第一个3.5年的太阳动力学天文台（SDO）的使命。我们的发现是：（1）耀斑加速粒子的平均非热能之和（$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
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
Coronal jets, magnetic topologies, and the production of interplanetary electron streams
研究了2007年1月24日发生的太阳高能粒子脉冲事件的加速源。结合现场电子测量和遥感太阳观测，以及位场源-地表模型计算的磁场，我们证明了与硬X射线耀斑和III型射电爆发相关的喷流，而不是缓慢和部分的日冕物质抛射，与行星际电子流的产生密切相关。喷流，起源于连接良好的活动区（AR 10939）的磁极结构有利于喷发，被观察到形成在一个日冕网站，延伸到几个太阳半径，并具有良好的时间相关性与电子太阳释放。喷流位置附近的开放场线植根于负极性，沿着该负极性，高能粒子从燃烧的AR逃逸到近地空间，与原位电子俯仰角分布一致。分析使我们能够提出一个日冕磁拓扑结构的脉冲SEP事件，他们的太阳源。
2013-05-24 astro-ph.SR
Solar Energetic Particles: Spatial Extent and Implications of the H and He Abundances
太阳高能粒子（SEP）激波加速的重要性的最早指标之一是广泛的空间范围的“渐进”SEP事件产生的冲击波，由广泛，快速的日冕物质抛射（CME），扩大整个太阳与跨场传输介导的冲击。对比“脉冲”SEP事件，与特征增强的3 He和重元素，现在与太阳喷流中的开场线上的磁重联。然而，大的冲击波也可以穿越剩余的脉冲超热离子池，喷流可以产生快速的CME，驱动冲击波;在这两种情况下，冲击重新加速离子与“脉冲”丰度签名以及日冕等离子体。这些更复杂的事件产生“过剩质子”，确定这一过程，最近，4 He丰度分布的差异也被发现取决于种子人口和加速模式的组合。4 He丰度的极端差异可能反映了太阳喷流采样的日冕区域丰度的潜在差异，令人惊讶的是，SEP事件冲击波采样两个种子粒子种群似乎有大约两倍的4 He/O比的那些与一个单一的来源。
2022-07-05 astro-ph.SR
Origin of Coronal Extreme Ultraviolet Shockwaves without a Coronal Mass Ejection Event
Tufts University（塔夫茨大学）；New Jersey Institute of Technology（新泽理工学院）；NASA Ames Research Center（NASA艾姆斯研究中心）
通过比较有无日冕物质抛射（CME）的日冕大尺度传播前沿（LCPF）事件，发现无CME的孤立耀斑产生的日冕波传播较慢，且其软X射线特性表明能量释放率较低，暗示不同的产生机制。
2026-07-10 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
Hydrogen and the Abundances of Elements in Impulsive Solar Energetic-Particle Events
在对太阳高能粒子（SEP）化学元素丰度分布的研究中，氢几乎被完全忽略。我们试图找到H符合这些丰度模式的脉冲事件，并记录不符合这些模式的事件，从而提出差异的可能原因。对于24%的较小的脉冲SEP事件，H的相对丰度符合6 <= Z <= 56元素丰度的幂律拟合的一个标准差，相对于日冕丰度。在高强度的脉冲事件中，H可以是其预期值的10到100倍。在这些较大的事件中，在高波数下增加的散射可能优先滞留H，可能具有自放大波;在某些事件中，事件前质子背景可能起作用。然而，在大多数大的脉冲SEP事件中，相关的冲击波所起的作用一定比以前认为的要大得多;快速（> 500 km/s）的日冕物质抛射占脉冲事件的62%。冲击可以从周围的日冕等离子体或残余背景中采样质子，以及从太阳喷流中的磁重联区域注入的重脉冲SEP离子的再加速。过量的H可以是冲击加速度的特征。
2019-03-07 astro-ph.SR
Case studies of multi-day 3He-rich solar energetic particle periods
上下文内日球层的脉冲太阳高能粒子事件显示了3He的长期富集。目标。研究了长时间的富3He太阳高能粒子（SEP）事件的源区。我们找到了负责任的开放磁场区域，我们结合势场源表面外推（PFSS）与帕克螺旋，并比较了磁场的识别源区域与原位磁场。候选开放视野区域是活性区域谱斑。利用太阳动力学观测站和STEREO的极紫外图像以及STEREO和WIND的射电观测对活动进行了检查。结果多天周期的3He丰富的SEP事件与离子生产在单个活动区。小耀斑或日冕喷流是它们的主要来源。我们还发现，3He的富集可能取决于日冕喷流的出现率。
2015-06-14 astro-ph.SR
A Model for the Escape of Solar-Flare Accelerated Particles
我们解决的问题是如何被加速的太阳耀斑粒子可以迅速逃逸到日球层，在一个小时或less. Impulsive太阳高能粒子（SEP）爆发的时间尺度上通常被观察到与所谓的爆发耀斑组成的日冕物质抛射（CME）和耀斑。这些高度瞬发的SEP被认为是由耀斑直接加速的，而不是由CME激波加速的，尽管粒子加速的精确机制仍然存在争议。无论它们的起源是什么，在标准爆发耀斑模型的磁几何学中，被加速的粒子应该仍然被困在日冕耀斑环的闭合磁场和喷射出的通量绳中。在这种情况下，当大量的喷出物到达地球时，粒子只会在几个小时到几天的延迟之后到达地球。我们认为CME爆发模型所固有的外部磁重联可以自然地解释耀斑加速高能粒子迅速逃逸到行星际开放的磁通量管上的原因。我们提出了详细的2.5维MHD模拟的爆发CME/耀斑事件与背景等温太阳风。我们的计算表明，如果事件发生足够接近冕洞边界，开放和封闭的领域之间的交换重联可以发生，这使得粒子从内部喷射通量绳进入太阳风场线后不久爆发。我们将这些结果与脉冲SEP的标准观测结果进行了比较，并讨论了该模型对进一步观测和计算的影响。
2013-06-12 astro-ph.SR
Toward understanding the early stages of an impulsively accelerated coronal mass ejection
在日冕物质抛射（CME）中，膨胀的磁通量常常形成空洞。一个球形模型同时适合STEREO EUVI和COR 1数据的脉冲加速CME在2008年3月25日，它显示了一个定义明确的极紫外（EUV）和白光腔的近圆形形状已经在低高度~ 0.2 Rs。在主加速度的整个高度范围内得到了空腔的中心高度h（t）和径向膨胀量r（t）。我们将它们分别解释为轴高和与磁通绳的小半径成比例的量。日冕物质抛射的三维扩展在其主要的上升加速过程中表现出两个阶段。从主加速开始后的第一个h和r数据点来看，爆发通量与其上升相比表现出过度膨胀，表现为长宽比从k=h/r ~ 3减小到k ~（1.5-2.0）。该阶段与加速度的脉冲上升大致一致，并且随后是在h ~ 10 Rs处纵横比朝向k ~ 1.5非常逐渐变化的阶段（几乎自相似的扩展）。CME腔的初始过度膨胀可以由围绕减小的轴向电流的上升的磁通绳的磁通守恒以及通过磁重联向增长的或甚至新形成的磁通绳添加磁通引起。将需要进一步分析，以确定这些贡献中哪一个占主导地位。这些数据还表明，脉冲空腔膨胀的水平分量（平行于太阳表面）触发了相关的EUV波，随后从CME体积中分离出来。
2010-08-06 astro-ph.SR
Solar Energetic Particle Acceleration by a Shock Wave Accompanying a Coronal Mass Ejection in the Solar Atmosphere
研究了伴随日冕物质抛射（CME）的激波对太阳高能粒子的加速作用。加速粒子谱演化的描述是基于数值计算的扩散输运方程与一组现实的参数。确定了CME与激波速度之间的关系，该关系依赖于CME的初始半径。根据CME的初始半径，它的速度，和散射阿尔芬波的磁能，加速粒子谱建立在10-60分钟从CME运动开始。粒子的最大能量达到0.1-10 GeV。3-5 $R_\odot$的CME半径和5-10 $R_\odot$的激波半径与观测结果一致。如果日冕中的湍流谱与Kolmogorov谱有很大的不同，则计算的粒子谱与地面探测器记录的事件中的观测粒子谱一致。
2017-02-08 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
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
Multiple Regions of Shock-accelerated Particles during a Solar Coronal Mass Ejection
太阳是一颗活跃的恒星，可以向日球层发射大量的磁化等离子体，称为日冕物质抛射（CME）。这些喷射可以驱动冲击，将粒子加速到高能量，通常导致低频（<200 MHz）的无线电发射。到目前为止，CME的膨胀，冲击和粒子加速之间的关系还没有得到很好的理解，部分原因是在产生冲击的CME开始时缺乏低频无线电成像。在这里，我们报告了太阳活动周期24（2008年至今）第二大耀斑及其相关快速CME（3038+/-288 km/s）的多仪器无线电，白光和紫外成像。我们确定了大量的无线电冲击签名的位置，称为人字形，并找到证据的冲击加速电子束在多个位置沿扩大CME。这些观测结果支持了日冕中不断膨胀的日冕物质抛射驱动的非均匀、波纹状冲击波阵面的理论。
2019-08-30 astro-ph.SR physics.space-ph
Global Energetics of Solar Flares: I. Magnetic Energies
我们提出了一个项目的第一部分，对全球能量的太阳耀斑和日冕物质抛射（CME），其中包括约400 M-和X-级耀斑观察与AIA和HMI船上SDO。我们计算了势能、自由能和耀斑耗散的磁能。我们使用两种不同的NLFFF代码计算这些磁参数：COR-NLFFF代码使用HMI的视线磁场分量$B_z$来定义势场，并使用AIA自动检测的6个日冕波长的日冕环的2D坐标来测量由垂直电流引起的日冕环的螺旋扭曲，而PHOT-NLFFF代码外推光球3D矢量场。我们发现协议的自由能和耗散能的测量在$ \approx 3$的一个因素之间的两个代码。磁参数的尺寸分布呈现幂律斜率，近似符合分形扩散自组织临界模型。磁参数表现出非势能$E_{np} \propto E_p^{1.02}$、自由能$E_{free} \propto E_p^{1.7}$和$E_{free} \propto B_φ^{1.0} L^{1.5}$、耗散能$E_{diss} \propto E_p^{1.6}$和$E_{diss} \propto E_{free}^{0.9}$以及能量耗散体积$V \propto E_{diss}^{1.2}$的标度律。势能在$E_p = 1 \times 10^{31} - 4 \times 10^{33}$ erg的范围内变化，而自由能的比值为$E_{free}/E_p \approx 1%-25%$。耀斑期…
2014-10-29 astro-ph.SR
Abundances, Ionization States, Temperatures, and FIP in Solar Energetic Particles
化学元素和同位素的相对丰度一直是我们识别和理解高能粒子的最有效工具。太阳高能粒子（SEP）的早期惊喜是3 He/4 He在小的“脉冲”SEP事件中的共振波-粒子相互作用中增强了1000倍，这些事件发射出产生III型射电暴的电子束。进一步的研究发现，在Fe/O的增强，然后在丰度的极端增强，增加了质荷比A/Q的1000倍，从He到Pb产生的磁重联在太阳喷流的开放场线。相比之下，在最大的SEP事件中，即“渐变”事件，加速发生在由快速、广泛的日冕物质抛射（CME）从太阳驱动的冲击波中。平均许多事件提供了一个衡量太阳日冕的丰度，但A/Q依赖的散射在运输过程中会导致随时间的变化，因此，如果铁散射小于O，铁/O是增强早期和耗尽后。使问题复杂化的是，冲击波经常会在产生许多脉冲事件的活动区域上方重新加速脉冲超热离子。由于脉冲和渐进SEP事件都具有随A/Q的幂变化的丰度增强，因此我们可以使用丰度来推断加速期间的Q值和1 - 3 MK源等离子体温度。比较来自SEP和来自慢太阳风的日冕丰度作为元素第一电离势（FIP）的函数，剩下的差异是元素C，P和S。阿尔文波对离子的分离理论表明，C、P和S在色球层传输过程中，在闭合的磁回路上受到波共振的抑制，而在提供太阳风的开放磁场上则没有。冲击波可以加速离子从封闭的日冕环中，很容易作为SEP逃逸，而太阳风必须出现在开放的领域。
2018-03-14 astro-ph.SR
Impulsive Solar Energetic Particle Events: EUV Waves and Jets
脉冲太阳高能粒子（ISEP）事件显示出特殊的元素组成，具有增强的3 He和重离子丰度，与我们的太阳系组成明显不同。此外，事件的特点是各种各样的能量谱形状从幂律到圆形的频谱向低能量。这些事件的太阳源与日冕喷流密切相关。令人惊讶的是，新的观测结果表明，这些事件通常伴随着所谓的极紫外（EUV）日冕波-与射流相比，这是一种大规模的现象。本文概述了目前的认识，极紫外波与喷流和高能离子在ISEP事件的联系。
2021-12-28 astro-ph.SR physics.space-ph
