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日冕中III型电子束源的空间扩展与速度
摘要： 作为空间天气的组成部分，电子束在太阳大气中常规加速并传播于行星际空间。这些电子束与朗缪尔波相互作用产生III型射电暴。它们沿轨迹扩散，通过动力学模拟，我们探究了电子远离太阳传播时的扩散过程。具体而言，我们根据基频III型辐射推导的射电亮温度，研究了电子束在空间中的前缘、峰值区与后缘。电子束前缘运动速度介于0.2c至0.7c之间，显著快于运动速度为0.12c至0.35c的后缘。前后缘的速度差导致电子束随时间拉长，其拉长速率与峰值速度的相关系数达0.98，与III型观测预测相符。推算的电子束初始速度在加速区附近先增大，随后在日冕中递减。较高的初始密度与较硬的初始能谱指数会产生更持久且更高速的III型辐射源。高速电子束具有更高的束流能量密度，产生的III型辐射具有更高的峰值亮温度和更短的半高全宽持续时间。较高的背景等离子体温度也会提升速度，尤其对电子束后缘影响显著。我们展示了电子束演化预测如何影响III型辐射的带宽与漂移率。即将开展的太阳轨道器和帕克太阳探测器原位电子束测量，可验证我们对电子束径向速度与扩散的预测。
关键词： 太阳：日冕，太阳：粒子发射，太阳：耀斑，太阳：射电辐射，太阳风
更新于2025-09-23 15:21:01
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《帕克太阳探测器》与《太阳轨道器》对宁静大尺度太阳风流的预期白光成像及原位测量
摘要： 对内日球层的深空探测正处于前所未有的黄金时代，这得益于近期发射的帕克太阳探测器（PSP）和即将发射的太阳轨道器（SolO）任务。为了预测并理解PSP和SolO未来的观测结果，我们对太阳活动极小期的三维内日球层进行了前向磁流体力学建模，并合成了由日冕和日球层等离子体对阳光进行汤姆逊散射产生的白光辐射。在从PSP和SolO的白光观测中重建静态大尺度太阳风流时，需要同时考虑太阳自转和航天器轨道。当从静态坐标系转换到共转坐标系时，PSP的椭圆轨道在距离太阳约80个地球半径的范围内变成了一个多圈螺旋线。PSP共转轨道最内侧的螺旋圈呈现出一个封闭的"心形"轨迹。当PSP沿着这个"心形"轨迹运行时，可以两次穿过同一个共转相互作用区（CIR）。这使得我们能够在日冕和日球层对同一个CIR进行现场测量。随着PSP接近近日点，来自日冕的白光辐射会增加。偏振可以用来定位日冕中主要的白光散射区域。通过使用SolO的黄道外视角提供的额外白光图像，可以在经度维度上进一步解析PSP周围的大尺度结构。PSP和SolO之间的协同观测对于区分背景CIR和瞬变抛射物具有很大的前景。
关键词： 太阳：日球层，方法：数值模拟，太阳风，太阳：日冕，磁流体力学（MHD）
更新于2025-09-09 09:28:46