Солнечные энергетические частицы

Частицы солнечной энергии ( SEP ) - это частицы высокой энергии, исходящие от Солнца. Впервые они были замечены в начале 1940-х годов. Они состоят из протонов , электронов и ионов HZE с энергией в диапазоне от нескольких десятков кэВ до многих ГэВ (самые быстрые частицы могут достигать значительной доли скорости света, как в «наземном усилении», внезапном увеличении интенсивность космических лучей, наблюдаемая наземными детекторами, впервые обнаруженная Скоттом Форбушем ). Они представляют особый интерес и важность, поскольку могут поставить под угрозу жизнь в космосе (особенно частицы с энергией выше 40 МэВ ).

"> Файл: Shock Drift Acceleration.webmВоспроизвести медиа
Эта визуализация ускорения частиц через ударную волну представляет собой упрощенное представление ускорения дрейфа ударной волны, показывающее движение электронов (желтый) и протонов (синий).

Частицы солнечной энергии могут возникать либо из очага солнечной вспышки, либо от ударных волн, связанных с корональными выбросами массы (CME). Однако только около 1% CME вызывают сильные события SEP [ необходима цитата ] .

SEP также представляют интерес, потому что они дают хороший образец солнечного материала. Несмотря на ядерный синтез, происходящий в ядре, большая часть солнечного материала представляет собой материал, который сформировал солнечную систему. Изучая изотопный состав SEP, ученые могут косвенно измерить материал, из которого сформирована Солнечная система.

Возможны два основных механизма ускорения: диффузионное ударное ускорение (DSA, пример ускорения Ферми второго порядка ) или ударно-дрейфовый механизм. SEP могут быть ускорены до энергий в несколько десятков МэВ в пределах 5–10 солнечных радиусов (5% расстояния Солнце – Земля) и в крайних случаях могут достигать Земли за несколько минут. Это затрудняет прогнозирование и предупреждение событий SEP.

В марте 2021 года НАСА сообщило, что ученые обнаружили источник нескольких событий SEP, что потенциально может привести к улучшению прогнозов в будущем. [1] [2]

  1. ^ Хэтфилд, Майлз (2021-03-10). «Ученые отслеживают самые быстрые солнечные частицы обратно к Солнцу» . НАСА . Проверено 15 марта 2021 .
  2. ^ Брукс, Дэвид Х .; Ярдли, Стефани Л. (март 2021 г.). «Источник крупных событий с частицами солнечной энергии из сверхактивной области 11944» . Наука продвигается . 7 (10): eabf0068. DOI : 10.1126 / sciadv.abf0068 . ISSN  2375-2548 . PMC  7929501 . PMID  33658205 .