《冕流在日冕激波電子加速過程中的作用》是依託山東大學，由陳耀擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：冕流在日冕激波電子加速過程中的作用
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳耀
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
冕流是重要的大尺度日冕結構，主體是約束於閉磁結構中的高密度電漿。該區域具有較低的阿爾芬速度和巨觀流速，因而利於太陽爆發驅動的日冕激波的生成和強化；另一方面，冕流閉磁結構能有效約束被(側)下方激波初步加速但向外逃逸的粒子，使其沿力線重返波面而被反覆加速。由於電子運動較快，這一機制可能對電子較為有效。基於此考慮，項目提議從觀測和理論兩方面入手研究冕流在日冕激波電子加速中的可能作用，以驗證上述新提出的日冕電子加速機理。觀測上，將利用STEREO/SDO等太陽爆發的最新數據，結合作為激波電子加速表現的II型射電暴動態譜觀測，分析有關事件中激波-冕流擾動與射電暴之間的物理關聯，找到符合上述預期的爆發事件。在理論上，基於冕流-激波運動磁鏡對電子構成的有效約束與加速系統，首先建立簡單幾何模型，進而改進已有的激波加速的試驗粒子和擴散加速動力學模型，逐步驗證所述電子加速圖景，澄清冕流在其中的作用。
結題摘要
項目提議從觀測和理論兩方面研究冕流在日冕激波電子加速中的可能作用，以驗證項目申請書所提出的日冕閉場有效促進激波電子加速的物理圖景。 在觀測上，找到了兩類可能受冕流結構強烈影響的射電II型爆發(譜形隆起與斷譜特徵)，論證了這些譜形特徵與冕流結構及其在冕流物理參數診斷方面可能的作用；找到兩例II型暴，其在CME前沿（激波）跨過冕流尖點時射電II型暴輻射終止，我們由此推測冕流閉合磁場可能對有關高能電子的加速起重要作用。我們還首次找到了CME與日冕結構相互作用產生II型射電暴的觀測依據，有助於理解日冕射電暴的物理起源。 在模擬計算上，發展了冕流閉場中激波加速電子的數值模型，證明冕流閉場可將部分高能電子約束於激波上游的閉場之內，並使其來回反彈而得到多次加速。即日冕閉場可使激波加速電子的過程更為有效。計算還發現，得到的高能電子具有雙向束流分布，能譜基本遵從冪律譜形式，且主要位於閉合磁環的頂部。考慮到絕大多數CME事件源自日冕閉場區域，這一發現對我們理解日冕激波電子加速和射電輻射激發等物理過程具有基本的重要意義。 作為自由探索的科學基金面上項目，我們也追隨科研過程中隨時產生的靈感，因此，項目也並不僅僅局限於上述研究。我們還就與項目緊密相關的幾個主題：日冕結構(日珥、磁繩等)、爆發物理過程、射電爆發現象、耀斑和激波粒子加速物理機制和太陽爆發的先兆特徵(磁場演化等)開展了研究。這些研究成果形成了對上述項目核心工作內容的非常好的豐富和補充。 項目執行期間，共發表SCI標註論文33篇，其中第一標註2篇，第二標註12篇，第三標註9篇，其它標註10篇。共有28篇論文發表與專業主流期刊ApJ(ApJL, ApJS)之中。獲得四次國際學術會議邀請報告，項目負責人獲得第二屆空間天氣學青年科技創新獎。
