第23周太阳高能粒子特性分析

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:danielwu
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第23太阳周是距今最近的已经结束的太阳活动周,该周的太阳高能粒子(SEP)及相关现象有比较丰富的观测,通过对这些资料的分析,可以帮助我们更好地理解太阳高能粒子的加速与传播等现象,也可以帮助我们去思考和分析第24周的太阳高能粒子现象。目前已有很多关于高能粒子及有关现象的研究,但是,仍有许多现象未进行系统和深入的研究,如太阳高能粒子的日冕逃逸时间的系统分析,太阳高能粒子逃逸时CME和耀斑所处的状态等。日冕物质抛射(CME)和耀斑都可以导致产生太阳高能粒子事件,其中CME爆发时可能伴有Ⅱ型射电暴,而太阳耀斑爆发时通常伴有Ⅲ型暴。本文将对太阳高能粒子事件与日冕物质抛射、有关的耀斑以及米波和十米百米波(DH)Ⅱ型射电暴进行综合分析,以了解太阳高能粒子事件爆发时相关的太阳活动情况。本文研究认为,(1)伴随SEP的CME有更大概率伴随米波和DH波Ⅱ型射电暴。(2)伴有太阳高能粒子事件的CME速度比不伴随太阳高能粒子的CME的速度要大。(3)米波、DH波段Ⅱ型暴爆发、SEP粒子逃逸时间有明显的时序关系。(4)米波Ⅱ型暴的产生的起始高度一般在3个太阳半径(Rs)以内,DH波段Ⅱ型暴爆发的起始位置一般在8Rs以内。其中,有SEP伴随的米波Ⅱ型暴爆发高度平均值比没有SEP的低0.1Rs左右,有约33.3%的Ⅱ型暴是由CME的边缘驱动的激波产生的,无SEP的CME中事件,35.0%的Ⅱ型暴是由CME的边缘驱动的激波产生的。DH波段起始高度平均比没有SEP的高0.3Rs左右。(5)高能粒子的源区大多位于日面经度E20°以西,粒子释放的高度一般低于15Rs。随着经度的变化,太阳高能粒子在传播的路径、逃逸时间、逃逸的位置高度随经度分布没有显著变化。由上述结果,我们分析认为SEP的爆发可能与以下条件有关:(1)活动区产生多次CME,其产生SEP的概率比较大。当耀斑、米和DH波段Ⅱ型暴都出现时,有更高的概率产生SEP,但SEP不影响Ⅱ型暴从米波到DH波频漂的速度。(2)CME伴随SEP的概率与速度、活动区经度和CME的运动方式有关。CME速度越大,伴随SEP的概率越大。由于太阳高能粒子要沿磁力线传播,因此,太阳西半球CME产生的SEP比东半球产生的SEP更容易被地球附近的卫星观测到。在LASCO观测范围内作非匀速运动的CME产生SEP的概率比做匀速运动的CME更大,这些CME的平均速度比产生SEP且匀速运动的CME的速度大很多。(3)耀斑后4分钟之内观测到米波Ⅱ型暴的CME事件伴随SEP的概率比较大。(4)产生SEP的活动区在DH波段Ⅱ型暴的爆发高度范围的电子密度可能比没有SEP产生的活动区同高度的大。(5)CME速度越大,伴随Ⅱ型暴的概率也越大,且在其前沿产生Ⅱ型暴的概率也越大。相对而言,在CME前沿激波产生的Ⅱ型暴有更大的概率伴随SEP事件。CME边缘产生的Ⅱ型暴伴随SEP的概率则相对较小。
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