行星际太阳高能粒子的加速源区

Solar energetic particles (SEPs), with the energy ranges from a few keV to several GeV, are one population of particle streams produced by the rapid release of magnetic energy during solar eruptions. SEPs escape into interplanetary space carrying information in their energy spectra, element abundances, and ionization states, etc. According to this information, we can have the knowledge of the properties of their acceleration source, which is the main objective of our study in this project. We try to combine the following resource: in-situ particle measurements from spacecraft ACE, WIND, and GOES, solar cosmic rays (SCRs) registered by ground-based neutron monitors (NMs), and remote-sensing multi-wavelength observations of the solar activities from spacecraft SOHO, SDO, and RHESSI, etc. Our purpose is to identify the acceleration source of SEPs, and further to find out the properties of their acceleration source. This may provide important parameter for the space weather forecasting.

太阳高能粒子（solar energetic particles, SEPs）是来自于太阳磁场能量剧烈释放过程中所加速的能量范围从几个keV到几十个GeV的非热粒子流。它们携带着丰富的信息（如离子能谱、元素丰度和电离状态等）逃逸到行星际空间。通过分析这些信息，可以了解其加速源区的性质，这是该项目的重点研究目标。我们将结合如下资源：太阳高能粒子的局地观测（如ACE、WIND和GOES等卫星的数据）、地面中子探测器的太阳宇宙线探测（如NMDB数据库）以及对太阳活动的多波段观测（如SOHO、SDO和RHESSI等卫星的数据），对太阳高能粒子的加速源区进行认证，并进一步了解其源区特性，为空间灾害性天气的预报提供重要参量。

太阳高能粒子是来自于太阳磁场能量剧烈释放过程中所加速的非热粒子流，是空间灾害性天气的重要来源。该项目是通过多波段的太阳活动观测，并结合行星际高能粒子的就位探测，对太阳高能粒子的加速源区进行认证，并进一步了解其源区特性。针对该项目的主要研究目标：太阳高能粒子加速源区的认证，我们做了深入的研究工作，确认了日冕物质抛射驱动的激波对太阳质子事件的作用，并讨论了耀斑对脉冲成分和高能电子的作用，进一步厘清了该领域中的争论（耀斑和日冕物质抛射哪个更重要？）。其次，我们研究了太阳高能粒子事件的等待时间分布，其背后的模型依据为自然界中无处不在的自组织临界过程。基于自组织临界过程的理论模型，我们讨论了太阳爆发活动在频数分布上的幂律特征，揭示了不同爆发现象之间的物理联系，并可以为空间天气预报提供有价值的参量。