ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ ИОННЫЙ СОСТАВ В СУПРАТЕРМАЛЬНЫХ
ПОТОКАХ ЧАСТИЦ НА 1 а.е.
М.А. Зельдович, Ю.И. Логачёв (НИИЯФ МГУ)
Происхождение фоновых - 1) ускоренная популяция (супратермальных) частиц - 2) механизм ускорения
- 3) место ускорения Могут ли ионы супратермальных потоков служить популяцией, ускоряемой во вспышках СКЛ?
Спокойные периоды в 23 цикле солнечной активности
ионы Fe 40-80 кэВ/нULEIS / ACE
протоны 4-8 МэВEPHIN / SOHO
отношение H/He 4–8 МэВ/нуклон
Критерии выбора спокойных периодов:
1. отсутствие вспышек СКЛ и прочих возрастаний интенсивности частиц 2. J (Fe 40-80 кэВ/н) ≤ 5.10-2/см2 с ср МэВ/нуклон 3. J (H 4-8 MэВ ) ≤ 5.10-4 /см2 с ср МэВ4. Н/Не ≤ 10
Экспериментальные данные ACE ULEIS 3He, 4He, C, O, Ne-S, Fe 0.04-2 МэВ/н Wind STEP Fe, CNO 0.08-0.16 МэВ/нуклон SOHO EPHIN H, He 4-8 МэВ/нуклон
Относительное содержание ионов в спокойные периоды
Fe/O
Группы периодовI – ионы от мелких вспышекII – ускоренные ионы короныIII – ионы солнечного ветра
30-640 кэВ/н
Fe/O ULEIS (ACE)
ULEIS (ACE)ULEIS (ACE)
Dayeh et al. 2009
Распределения величин относительного содержания ионов в супратермальных потоках
C/O Ne-S/O
ULEIS (ACE)
STEP (Wind)Fe/CNO
Fe/Ne-SFe/O Fe/C
I – ионы короны, ускоренные в мелких вспышкахII – ускоренные ионы короныIII – ускоренные ионы солнечного ветра
Энергетические спектры ионов Fe в спокойные периоды
Iвспышки
IIкорона
IIIСВ
J(E) ~E-γ
=1.
=2.8=4.0
Fisk, L. A., & Gloeckler, G. ApJ, 2008,
SSRes, 2007 γ=1.5
=1.9
Усредненные спектры ионов 3He, 4He, O и Fe в спокойные периоды в 23 цикле СА
энергия, МэВ/нуклон
Энергетическая зависимость содержания ионов 3He/4He, С/O и Fe/O,
усредненных по периодам в группах
Группы периодовI – ионы от мелких вспышекII – ускоренные ионы короныIII – ионы солнечного ветра
SW 3He/ 4He=5*10-4SW
солнечный ветер 3He/4He≈5*10-4
спокойное время 10-1 −10-2 ( Desai 2006, Dayeh 2009)
Desai 2006 LSEP events
Fe/O, Fe/C и 3He/4He в СКЛ и в супратермальных потоках частиц
ACE ULEIS quiet-time fluxes
Reames 1999 LSEP events
Fe/C
3He/4He
Fe/C
Fe/O
ВЫВОДЫ
источники супратермальных частиц на 1 а.е.в спокойные периоды солнечной активности
1. Показано, что ускоренными популяциями в супратермальных потоках ионов являются ионы солнечной короны и ионы солнечного ветра.
2. Результаты работы позволяют предположить, что механизмы ускорения супратермальных частиц разной природы – различны.
3. Получены указания на то, что ионы в верхней короне над активными областями могут быть ускорены как до супратермальных энергий в слабых солнечных вспышках, богатых Fe, так и в импульсных вспышках СКЛ.
Спасибо за внимание