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원소 풍부 및 태양 에너지 입자의 공급원

태양은 대량의 헬리오 스피어와 며칠 동안 많은 양을 채울 수있는 고 에너지 입자의 강렬한 버스트를 방출 할 수 있습니다.  이 태양 에너지 입자 (SEP) 사건 중 가장 큰 것은 관상 질량 방출 (CME)에 의해 태양에서 쫓겨 난 빠른 충격파에서 가속됩니다.  이 충격파는 태양 코로나를 가로 지르는 모든 화학 요소를 무작위로 샘플링하고 가속합니다.

이 SEP가 지구 근처에 도착하면, 우리는 지배적 H와 HE의 모든 화학 요소의 상대적 풍부도를 측정 할 수 있으며, 중간 C, O 및 FE를 통해 PB 및 AU와 같은 무거운 요소까지까지 측정 할 수 있습니다.  태양 광 스피어에서 요소의 기본 풍부 패턴은 가속 전에 코로나로 전송 될 때 한 번, (2) 가속 후 자기장 라인을 따라 충격으로부터 산란하고 스트리밍 할 때 다시 한 번 수정됩니다.  첫 번째 프로세스는 코로나를 형성하는 물리적 과정에 대해 알려줍니다. 두 번째 과정은 실제로 충격으로 샘플링 된 소스 플라즈마의 온도를 알려줍니다.

태양 광기는 거의 4000 K이므로 첫 번째 이온화 전위 (FIP) 아래의 요소 약 10 eV (예 :Mg, Si, Fe)는 단독으로 이온화되는 반면, 위의 fip 10 EV (예 :He, O, NE)는 중성 원자입니다.  코로나로 흐르는 혈장 파는 이온을 밀어 넣는 데 도움이되지만 중립이 아닌 이온을 밀어내는 데 도움이되므로 소위 "FIP 효과"는 약 3의 계수에 의해 하이 핑 요소에 대한 낮은 덩굴을 향상시킬 수 있습니다. 원소가 코로나에 도달하면 관상 온도는 1 ~ 3 백만도 Kelvin (MK)이기 때문에 이온화.  실제로, 평균 전하 q 각 요소의 온도에 크게 의존합니다.

가속 후, SEP는 바깥쪽으로 흐르면서 자기 변동에 의해 산란된다.  주어진 속도에서, 이온의 산란은 그들의 질량 대 하전 비율 a/q 에 의존한다. , 높은 질량의 저하 이온이 빠르게 퍼지고, 일부 장소에서는 원소의 풍부가 향상되고 다른 곳에서는 코로 날 풍부도에 비해 우울합니다.  따라서, Fe는 O보다 적은 산란이므로, 우리는 Fe/O가 이벤트 초기에 향상되고 나중에 고갈된다.  언제 어디서나이 향상 또는 억제는 전력법을 형성합니다. .  온도는 q 을 결정하기 때문에 요소의 값은 SEP 이벤트에서 관찰 된 향상 패턴에 가장 적합한 온도를 찾기 위해 스캔 할 수 있습니다.  예를 들어 코로 날 활성 지역의 온도는 코로나의 다른 곳에서 발견되는 온도입니다. 예를 들어

그러나, 그가 특별한 요소는 FIP =24.6 eV의 가장 높은 값을 가지며 코로나로 전달 될 때 이온화가 매우 느립니다.  일부 SEP 사건 다른 모든 요소 중.  이 사건은 아직 평형에 도달하지 않은 활성 지역의 변두리의 새로운 채널에서 샘플링 될 수 있습니다.

그와 온도 측정을위한 새로운 기술에 대한 새로운 결과는 SEP 가속의 원천과 코로나의 구조 및 물리학을 이해하는 데 도움이되었습니다. SEP 요소 풍부도의 측정은이 과정에서 강력한 새로운 도구입니다.

참조 :

  • reames, D.V. :두 가지 태양 에너지 입자의 공급원, 우주 공상. Rev. 175, 53 (2013) doi :10.1007/S11214-013-9958-9
  • reames, d.v., 점진적인 태양 에너지 입자 이벤트에서 소스 플라즈마의 온도, Solar Phys., 291 911 (2016a) doi :10.1007/s11207-016-0854-9 (ARXIV :1509.08948)
  • reames D.V., Solar Energetic Particles, Springer, Berlin, (2017) ISBN 978-3-319-50870-2, doi :10.1007/978-319-50871-9

이러한 결과는 저널 Solar Physics 에 발표 된 태양 에너지 입자의 소스 플라즈마에서 헬륨의 풍부도라는 제목의 기사에 설명되어 있습니다. . 이 작업은 메릴랜드 대학교의 도널드 리 림스 (Donald Reames)가 주도했습니다.


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