太陽の高エネルギー粒子

衝撃波を横切る粒子の加速を視覚化したこの図は、電子 (黄色) と陽子 (青色) の動きを示す衝撃波ドリフト加速の簡略化された表現です。
コロナ質量放出とそれに続く太陽高エネルギー粒子の放出中のNASAステレオコロナグラフのアニメーション

太陽高エネルギー粒子SEP )は、以前は太陽宇宙線と呼ばれ、太陽大気太陽風に由来する高エネルギーの荷電粒子です。陽子電子、重イオンで構成され、エネルギーは数十keVから数GeVに及びます。SEPへのエネルギー伝達の正確な過程は、現在も研究が進められています。

SEP は、 SEP イベント地上レベルの強化に関与しているため、宇宙天気の分野に関連しています。

歴史

SEPは1942年2月と3月にスコット・フォーブッシュによって地上レベルの増強として間接的に初めて検出されました。[ 1 ]

太陽粒子イベント

SEPは太陽粒子イベント中に加速されます。これらは太陽フレアの発生源、またはコロナ質量放出(CME)に伴う衝撃波によって発生します。しかし、強力なSEPイベントを引き起こすCMEは約1%に過ぎません。

加速には主に2つのメカニズムが考えられます。拡散衝撃加速(DSA、二次フェルミ加速の一例)とショックドリフトメカニズムです。SEPは、太陽半径の5~10倍(太陽・地球間距離の5%)の範囲内で数十MeVのエネルギーまで加速され、極端な場合には数分で地球に到達することもあります。そのため、SEPイベントの予測と警報は非常に困難です。

2021年3月、NASAは科学者らがいくつかのSEPイベントの発生源を特定し、将来の予測の改善につながる可能性があると報告した。[ 2 ] [ 3 ]

研究

SEPは太陽物質の優れたサンプルを提供するため、科学者の関心を集めています。中心核では核融合が起こっているにもかかわらず、太陽物質の大部分は太陽系を形成した物質の典型です。SEPの同位体組成を研究することで、科学者は太陽系を形成した物質を間接的に測定することができます。

参照

参考文献

  1. ^ Scott E., Forebush (1946年11月). 「太陽からの荷電粒子によると考えられる3つの異常な宇宙線増加」 . Physical Review . 70 ( 9–10 ): 771–772 . Bibcode : 1946PhRv...70..771F . doi : 10.1103/PhysRev.70.771 .
  2. ^ Hatfield, Miles (2021年3月10日). 「科学者たちが太陽最速粒子を太陽まで追跡」 NASA . 2021年3月15日閲覧。
  3. ^ Brooks, David H.; Yardley, Stephanie L. (2021年3月). 「超活動領域11944における主要な太陽高エネルギー粒子イベントの発生源」 . Science Advances . 7 (10) eabf0068. arXiv : 2103.13621 . Bibcode : 2021SciA....7...68B . doi : 10.1126/sciadv.abf0068 . ISSN 2375-2548 . PMC 7929501. PMID 33658205 .