М. А. ЛИВШИЦ

Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн РАН

Об ускорении частиц

при нестационарных процессах

на значительных высотах солнечной короны

Излагаются наблюдательные свидетельства о свойствах источников ускорения частиц, реализующихся при развитии нестационарных процессов на Солнце. Эти результаты относятся к ускорению протонов и электронов и основаны на анализе как наблюдений Солнца в жестком рентгеновском, гамма и радио – диапазонах, так и на прямых регистрациях ускоренных частиц в космическом пространстве.

Изучены спектры протонных возрастаний, отождествляемые с логарифмом отношения потоков частиц в диапазонах более 100 и 10 МэВ –– величиной δ = lg(F100/F10) –– для 199 мощных событий с благоприятными условиями выхода из короны и распространения частиц в межпланетном пространстве. Распределение числа вспышек по величине δ является гауссовским со сравнительно небольшим разбросом по δ. Его максимум соответствует превышению максимального потока на 10 МэВ над потоком на 100 МэВ в 40 раз. Существование выделенного спектра свидетельствует о том, что как мягкие, так и более жесткие протоны эффективно ускоряются во взрывной фазе вспышки, скорее всего, единым механизмом.

Существует некоторый избыток более “мягких” событий, в которых хорошо выражены постэруптивные явления. Для них величина δ коррелирует с введенной ранее полной длительностью вспышки, см.[1].

Таким образом, в солнечных вспышках существуют два источника ускорения протонов, действующие во взрывной и постэруптивной фазах на малых и больших высотах, соответственно. Во втором из них, непосредственно проявляющемся в некоторых длительных вспышках и явлениях типа выброса волокон, протоны ускоряются только до энергий 10–30 МэВ.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Данные об ускорении протонов были сопоставлены с выводами, получаемыми из анализа жесткого рентгеновского излучения, и характеризующими спектр ускоренных электронов. При анализе были использованы данные, полученные на спутниках МАРС ОДИССЕЙ (аппаратура HEND, разработанная в ИКИ РАН под руководством ) и RHESSI. Показано, что существование двух пиков жесткого рентгеновского излучения, разнесенных на 10 – 20 минут, и эволюция спектров этого излучения свидетельствуют о двух эпизодах ускорения Х [2,3].

Подчеркнем, что в некоторых случаях время и локализация источников ускорения тяжелых и легких частиц оказываются близки (чаще это относится к импульсной части вспышек), а в некоторых случаях – существуют значительные различия.

Таким образом, имеются основания полагать, что во многих чертах ускорение тяжелых и легких частиц происходит в одних и тех же источниках. Большие различия возникают в последующей эволюции протонных и электронных пучков, их удержании в магнитных ловушках и выходе частиц в межпланетное пространство.

В заключение доклада обсуждается вопрос о возможности ускорения частиц на больших высотах в солнечной короне.

Работа поддержана грантом РФФИ .

Рис. 1. Вверху – гистограмма распределения числа вспышек, связанных с возрастаниями протонов, внизу – представление этой гистограммы двумя гауссианами

Список литературы

1. , , Белов . Ж., 2007, Т. 84, №7, С.642.

2. , Лившиц . Ж.,, 2008, Т. 85 (в печати).

3. Grigis P. C., Benz A. O. Astro-ph /0708.2472v1, 18 Aug 2007.