A diffusive description of the focused transport of solar energetic particles - Intensity- and anisotropy-time profiles as a powerful diagnostic tool for interplanetary particle transport conditions
A diffusive description of the focused transport of solar energetic particles - Intensity- and anisotropy-time profiles as a powerful diagnostic tool for interplanetary particle transport conditions
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太阳高能粒子聚焦传输的扩散描述 - 强度和各向异性时间剖面作为行星际粒子传输条件的强大诊断工具
DOI：
10.1051/0004-6361/201117885
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发表时间：
2011
影响因子：
6.5
通讯作者：
Krucker
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Artmann;Schlickeiser;Agueda;Krucker
太阳高能带电粒子在黄道面上沿行星际磁场的输运可以用一维扩散方程来近似描述。通过在扩散方程中增加一个包含绝热聚焦效应的附加项，可以考虑引导磁场的大尺度空间变化。通过假设时间和空间上的点状粒子注入，以及聚焦长度和空间扩散系数的空间幂函数关系，我们对该方程进行了解析求解。我们从这个解中推断出太阳高能粒子的强度和各向异性的时间分布。通过这些，可以看到不同的假设对扩散参数的影响在数学上是封闭的形式。计算和测量的强度和各向异性时间分布是行星际粒子传输的一个强大的诊断工具，计算和测量的时间分布提供了关于聚焦长度和扩散系数的大尺度空间相关性的信息。对于2001年4月15日确实发生的一次异常大的太阳高能粒子事件，我们使用理论推导的轮廓对Wind航天器观测到的27−-512 keV电子强度和各向异性进行了拟合。我们发现平均自由程沿引导磁场呈线性空间依赖关系。我们还发现平均自由程与能量无关，这支持了“速度相关扩散”理论。这意味着，如果所讨论的能量的强度分布是与行进距离而不是随时间绘制的，那么它们的形状是相同的。在这种情况下，轮廓的不同只是在它们的最大值上，我们可以确定太阳耀斑电子的能谱，而不是我们需要的标度因子，我们需要对数据进行拟合。得到的光谱在能量范围内表现出与∝~(50) ~(Kev)~(2,500) ~(-1)keV的幂函数关系。
The transport of solar energetic charged particles along the interplanetary magnetic field in the ecliptic plane of the sun can be described roughly by a one-dimensional diffusion equation. Large-scale spatial variations of the guide magnetic field can be taken into account by adding an additional term to the diffusion equation that includes the effect of adiabatic focusing. We solve this equation analytically by assuming a point-like particle injection in time and space and a spatial power-law dependence for the focusing length and the spatial diffusion coefficient. We infer the intensity- and anisotropy-time profiles of solar energetic particles from this solution. Through these the influence of different assumptions for the diffusion parameters can be seen in a mathematically closed form. The comparison of calculated and measured intensity- and anisotropy-time profiles, which are a powerful diagnostic tool for interplanetary particle transport, gives information about the large-scale spatial dependence of the focusing length and the diffusion coefficient. For an exceptionally large solar energetic particle event, which did occur on 2001 April 15, we fit the 27 − 512 keV electron intensities and anisotropies observed by theWindspacecraft using the theoretically derived profiles. We find a linear spatial dependence of the mean free path along the guiding magnetic field. We also find the mean free path to be energy independent, which supports the theory of “velocity-dependent diffusion”. This means that the intensity profiles for the discussed energies exhibit the same shape if they are plotted against the traveled distance and not against the time. In this case the profiles differ only in their maximum values and we can determine the energy spectra of the solar flare electrons out of the scaling factor we need to fit the data. The derived spectra exhibits a power-law dependence ∝ \hbox{} in an energy range from ~ 50 keV to ~ 500 keV.
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根据太阳高能粒子的各向异性时间剖面进行行星际等离子体散射诊断
DOI：
10.2174/1876534300902010001
发表时间：
2009
期刊：
The Open Plasma Physics Journal
影响因子：
--
作者：
R. Schlickeiser;S. Artmann;W. Dröge
通讯作者：
W. Dröge
太阳耀斑高能电子能谱
DOI：
--
发表时间：
1992
期刊：
影响因子：
--
作者：
D. Heristchi;T. Amari
通讯作者：
T. Amari
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DOI：
10.1086/374812
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2003
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The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
W. Dröge
通讯作者：
W. Dröge
1956 年 2 月的太阳宇宙射线及其在行星际空间中的传播
影响因子：
--
作者：
P. Meyer;E. Parker;J. Simpson
通讯作者：
J. Simpson
DOI：
10.1088/0004-637x/693/1/69
发表时间：
2009
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
W. Dröge;Y. Kartavykh
通讯作者：
Y. Kartavykh