关于太阳例子传送问题

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  YLQ_ing 2009-03-10 00:00:00

  太阳活动激烈时，在磁场结构复杂的活动区中，磁场梯度很强的区域，可能发生质子耀斑。它的特性是：在厘米和毫米波段有太阳射电爆发，且具有Ⅱ型和Ⅳ型暴；有硬X射线爆发，能谱变硬。太阳粒子可能从这些区域被加速至相当高的能量，进入日球空间，形成太阳高能粒子事件。粒子的通量和微波射电特性密切相关。现在已有可能根据质子耀斑活动特征对太阳质子事件作出预报。 太阳宇宙线中能量高于5×108电子伏的质子能进入地球大气层，产生次级粒子，这种高能事件称为相对论性太阳宇宙线事件或地平面事件。地平面事件的次数很少，从1942年到1978年全世界只记录到31次。其中Z大的一次发生在1956年2月23日，粒子的Z大磁刚度（见宇宙线地磁效应）至少高达2×1010伏特，磁刚度超过109伏特的质子积分方向通量为107粒子／（米2·球面度·秒），相当于银河宇宙线强度的几十倍。这类高能事件对宇宙飞行器和宇航员有一定的损伤作用。 太阳高能粒子中能量低于5×108电子伏的太阳质子称为低能太阳宇宙线。其中能量高于10×106电子伏的质子能进入地球极区电离层，使D层电子密度增加，导致无线电波衰减，形成“极盖吸收事件”，甚至还能影响到高层大气的光化学反应，增加大气NO成分，降低臭氧成分。极盖吸收事件的次数比地平面事件多得多。1956～1978年记录到的86次事件（包括10余次地平面事件）中，Z大的一次发生在1972年8月4日，电波吸收高达60分贝以上，臭氧降低20％左右。能量更低的事件只能通过卫星仪器观测到，称为“卫星敏感事件”，它的次数更多。目前记录到的太阳质子的Z低能量约为3×105电子伏。 太阳质子的能谱比银河宇宙线能谱陡，或者说比较软，也就是低能粒子丰富、高能粒子稀少。不同事件的能谱有相当大差别，其中低能部分容易因行星际传播效应而发生变化。高能谱较陡，幂指数在3.0～4.5之间；低能谱较平坦，幂指数在1.1～4.3之间。有好几个事件的高、低能谱都可用指数接近于3的动能幂律谱表示，有的用磁刚度谱表示，低能部分仍比较平坦。 在太阳电子-质子事件中，非相对论性电子常常比相对论电子（ E塼30万电子伏）和质子先到达地球，这表明低能电子先被加速。一般认为，太阳粒子的加速包括两个阶段，首先是对电子预加速到非相对论能量，并激发出各种类型的脉冲爆发，形成耀斑。由于电场和波的作用，使电子进一步加速并汇聚成日冕电子流，产生Ⅲ型射电爆发，电子流离开太阳进入行星际空间；第二阶段是耀斑爆发达到极大时，形成日冕激波，产生Ⅱ型射电爆发。激波或其他湍流使电子加速到相对论能量，同时也对质子进行加速，使电子和质子进入行星际空间。高能电子在磁场中激发同步加速辐射，形成Ⅳ型射电爆发 太阳宇宙线进入行星际空间受到太阳风和行星际磁场的作用，强度和方向都会发生变化，称为传播效应。太阳耀斑发生后，要经历十几分钟甚至几十分钟，才能在地球附近观测到各种能量的粒子。粒子的到达时间比按其速度折算的时间长，即使是能量相同的粒子也不是同时到达的。在行星际空间观测到的太阳宇宙线粒子的强度变化，有个时间发展过程，这个过程的长短决定于粒子能量的高低，但是都远超过耀斑活动本身的持续时间。粒子的强度先是在几分钟到几小时内迅速增长至某一极大值，然后近似地随时间按指数函数形式，经历数小时至几天衰减到增加前的水平。根据时间变化曲线，可以估算出粒子的传播距离约为 3～12天文单位，视粒子的能量而定。这些时间变化特征表明，太阳宇宙线是经历了曲折的路程才到达地球的，它走的既不是直线，也不是简单地绕行星际螺旋磁力线作回旋运动到达地球的。它的输运过程很象脉冲点源的扩散过程。行星际介质非常稀薄，只有磁场才能影响太阳粒子的运动。在行星际空间，除了呈螺旋线状的大尺度磁场外（见行星际磁场），还叠加着太阳风的波动和湍流引起的随机小尺度不规则磁场。正是这种不规则磁场，使太阳宇宙线粒子的运动轨道发生随机的散射，形成扩散运动。 低能太阳宇宙线有明显的方向性，即各向异性。在事件开始阶段，各向异性很大，达20～25％，方向明显地沿日地联线偏西的行星际螺旋线方向，这说明粒子Z初是沿螺旋磁力线到达观测点的。随着粒子强度增大至极大值，在地球附近粒子密度分布趋于均匀，因此沿螺旋线的各向异性也变小。值得注意的是，各向异性逐渐转到日地联线即太阳风的方向。这说明除了沿磁力线的扩散外，还有随太阳风对流的输运过程。这种对流效应是由于太阳风带动行星际磁场，因而也带动宇宙线粒子运动所引起的，在宇宙线事件后期起着主导作用。太阳风对流会带动密度峰离开太阳。而当密度峰通过观测点后，扩散就会变成沿磁力线方向指向太阳。这种逆向扩散与径向太阳风对流矢量合成，就使各向异性矢量转到沿日地联线以东约45°方向。粒子各向异性的时间变化，有力地说明粒子除沿磁力线扩散外，还存在径向对流效应。在事件开始时，扩散占主导作用，而在后期对流起主导作用。 另外，LZ说传送是错误的，准确点的说法应该是传播

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