Temporal Evolution of Heavy-Ion Spectra in Solar Energetic Particle Events
Temporal Evolution of Heavy-Ion Spectra in Solar Energetic Particle Events
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太阳高能粒子事件中重离子光谱的时间演化
DOI：
10.1007/s11207-019-1431-9
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
2.8
通讯作者：
Doran D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Doran D
太阳高能粒子（SEP）是由太阳耀斑和日冕物质抛射（CME）释放到日球层中的。它们主要是质子，少量的重离子从氦到铁，以及少量比铁重的物质。重离子能谱的研究以前主要是利用少量的谱快照中的事件积分谱中粒子的注量。本文利用两个大的SEP事件分析了重离子谱的时间演化（2012年1月27日和2014年1月7日）使用高级成分探测器（ACE）太阳同位素光谱仪（SIS）和超低能同位素光谱仪（ULEIS）从日地关系天文台（STEREO）时代，高能粒子：加速、成分和传输（EPACT）以及STEREO-A（前方）和B（后方）低能望远镜（LET）和超热离子望远镜（SIT）仪器，拍摄了大量涵盖事件时间演变的快照。我们发现大的差异，在光谱的离子后，主要的通量增强的分组相似的物种，但也在仪器的位置。虽然它比质子的时间演化（Doran和Dalla，Solar Phys.291，2071，2016）更不明显，但我们观察到一个从最高能量到最低能量的波状图案穿过重离子光谱，创建一个“拱形”结构，然后在18到24小时后变成幂律。
Solar energetic particles (SEPs) are released into the heliosphere by solar flares and coronal mass ejections (CMEs). They are mostly protons, with smaller amounts of heavy ions from helium to iron, and lesser amounts of species heavier than iron. The spectra of heavy ions have been previously studied mostly by using the fluence of the particles in an event-integrated spectrum in a small number of spectral snapshots. In this article, we analyze the temporal evolution of the heavy-ion spectra using two large SEP events (27 January 2012 and 7 January 2014) from theSolar TErrestrial Relations Observatory(STEREO) era usingAdvanced Composition Explorer(ACE)Solar Isotope Spectrometer(SIS) andUltra Low Energy Isotope Spectrometer(ULEIS),Energetic Particles: Acceleration, Composition and Transport(EPACT) onboardWind, and the STEREO-A (Ahead) and -B (Behind)Low-Energy Telescope(LET) andSuprathermal Ion Telescope(SIT) instruments, taking a large number of snapshots covering the temporal evolution of the event. We find large differences in the spectra of the ions after the main flux enhancement in terms of the grouping of similar species, but also in terms of the location of the instruments. Although it is somewhat less noticeable than in the case of the temporal evolution of protons (Doran and Dalla,Solar Phys.291, 2071, 2016), we observe a wave-like pattern travelling through the heavy ion spectra from the highest energies to the lowest, creating an “arch” structure that later straightens into a power law after 18 to 24 hours.
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