Ⅱ型射电暴分类及其与太阳高能粒子事件的关系

作者：朱聪; 丁留贯^*; 周坤论; 钱天麒

来源：Acta Physica Sinica, 2021, 70(09): 438-451.

• Ⅱ型射电暴
• 太阳高能粒子
• 日冕物质抛射
• 激波

基于Wind, STEREO等卫星联合观测资料,选取第24太阳活动周2010年1月至2018年3月共计273个Ⅱ型射电暴事件,按起始-结束频率对事件进行分类,统计分析各类Ⅱ型射电暴观测特性差异及其伴随的日冕物质抛射(coronal mass ejection, CME)与太阳高能粒子(solar energetic particle, SEP)事件之间的关联.研究结果显示:1)每一类Ⅱ型射电暴事件中, SEP事件对应的CME角宽、速度、质量、动能及耀斑等级均普遍大于不产生SEP的事件,表明SEP事件的产生需要快速大角宽且高能的CME; 2)相比从DH波段开始的Ⅱ型射电暴,从米波段开始的Ⅱ型射电暴伴随大SEP事件的比例更高,多频段Ⅱ型射电暴事件比单频段事件更容易产生SEP事件,其中M-DH-KM Ⅱ型射电暴伴随SEP事件比例最高(73%), DH Ⅱs only类最低(19%);3)同一类Ⅱ型射电暴中,有SEP事件产生的Ⅱ型射电暴比无SEP的事件具有更高的起始频率(更低的激波形成高度)、更低的结束频率(更高的结束高度)、以及更长的持续时间,容易产生SEP事件(尤其是大型SEP事件)的日冕激波普遍在较低高度开始形成(如小于3Rs, Rs为太阳半径),且能维持到很高的高度(如大于30Rs); 4) Ⅱ型射电暴持续时间和结束频率呈很强的负相关(cc=–0.93),产生SEP事件的比例随Ⅱ型射电暴持续时间增加而明显增大,随结束频率增加而明显降低,且很大程度上取决于CME的速度等参数.本文结果进一步表明, SEP事件产生与否与Ⅱ型射电暴种类及特性明显相关, Ⅱ型射电暴起始频率越高、结束频率越低,如M-DH-KM Ⅱ型射电暴,其CME在很低高度驱动形成激波并传播至很高高度,激波持续时间越长,加速粒子时间越长,产生SEP事件(尤其是大SEP事件)的概率也就越大.

• 单位
  中国科学院; 南京信息工程大学; 南京信息工程大学滨江学院