研究表明太阳耀斑终端激波可作为地面水平增强事件起源
文章导读
你以为太阳耀斑只是太阳表面的一次闪光？实际上，它可能在地面引发足以威胁电网和卫星的辐射风暴。传统观点认为这种地面水平增强事件（GLE）主要来自日冕物质抛射，但新疆天文台最新模拟揭示了一个被长期忽视的粒子加速器——太阳耀斑终端激波。它不仅可以直接触发GLE，还能为更大规模的激波提供种子粒子。这项发现将颠覆空间天气起源的核心认知，但关键问题是：它能否让预报员提前24小时精准锁定下一次风暴？答案也许就藏在模拟中那2-20MeV的异常突起里。
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太阳耀斑和日冕物质抛射（CME）是引发空间天气现象的主要爆发源，二者均可能通过高速流驱动的强激波成为地面水平增强（GLE）事件的触发候选者。传统观点认为，GLE事件由CME驱动激波主导，核心依据是GLE事件对应的太阳爆发事件普遍伴随高速CME活动。然而，太阳耀斑低日冕区隐藏着一个强大的质子加速器——终端激波（TS）。
中国科学院新疆天文台研究团队围绕太阳耀斑TS与GLE事件的关联性开展模拟研究，揭示了TS可作为GLE事件的起源。
研究聚焦GLE事件与TS的关联，采用动态蒙特卡洛粒子模拟方法对太阳耀斑TS进行建模。在该理论框架下，磁重联产生的高速热粒子流汇聚于磁环顶形成TS，通过与TS的多次相互作用，这些热粒子最终形成具有幂律分布的高能粒子谱。
模拟结果显示，激波前兆区的粒子密度呈现规则的“纹理”结构，而下游区则表现为稳定的“编织”形态；粒子能谱在标准幂律分布之外，于2MeV至20MeV区间出现“尾部突起”结构，这表明TS具备极强的加速能力。
研究结果表明，TS是GLE的潜在来源，既可以直接引发GLE，也能间接为CME驱动激波提供种子粒子。揭秘GLE事件的核心起源将为准确预测空间天气提供关键物理依据，显著提升太阳高能粒子事件预报的时效性与精度。
相关研究成果发表在《地球物理学研究杂志：空间物理学》（JGR: Space Physics）上。该研究工作得到国家重点研发计划、新疆维吾尔自治区自然科学基金等的支持。
TS的结构及磁场分布
基于太阳耀斑TS加速模型的模拟结果
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