發(fā)布時間：2020-04-02 02:31

【摘要】：在絕熱近似下,粒子的磁矩是一個守恒量。當磁矩不為零的帶電粒子由弱磁場區(qū)向強磁場區(qū)運動時,會受到一個指向弱磁場的力,帶電粒子可能會被“反射”回弱磁場區(qū),我們稱這種磁場結構為磁鏡(Magnetic Mirror)。行星際日冕物質拋射(Interplanetary Coronal Mass Ejection,ICME)和冕洞產生的快速太陽風都會壓縮前方慢速太陽風中的磁場,使磁場增強進而形成磁鏡,以上兩種是行星際的磁鏡。在太陽附近,離太陽越近磁場越強,這也是一個磁鏡,太陽附近的磁鏡與行星際的磁鏡可構成一個磁瓶。處在不同緯度不同經度不同徑向距離的多顆衛(wèi)星,觀測同一高能粒子事件時,發(fā)現(xiàn)某些事件中粒子通量在下降期非常接近(通量比值2),這一現(xiàn)象被稱為蓄水池效應。Reames等人將這一現(xiàn)象歸結于行星際磁瓶的作用。我們可以算出磁鏡的聚焦尺度并與行星際粒子的平均自由程作比較,從而研究行星際磁鏡效應對粒子傳播過程的影響。我們挑選了兩個具有代表性的事件,一個是發(fā)生在太陽活動小年2007年7月的共轉相互作用區(qū)事件(Corotating Interaction Region,CIR),一個是發(fā)生在太陽活動高年2013年7月的ICME事件。使用Giacalone等人的快慢流相互作用模型擬合CIR和ICME的太陽風速度和磁場,并用此磁場計算聚焦尺度,然后與粒子平均自由程比較研究粒子的磁鏡效應;計算太陽風速度散度來研究太陽風壓縮區(qū)粒子的加速過程。通過計算0.96 AU(STA衛(wèi)星到太陽的距離)和2 AU處的聚焦尺度以及磁場方向上的太陽風速度散度,我們得到主要結論如下:壓縮程度越強,(1)磁鏡影響的經度范圍越廣;(2)在相同距離上最小聚焦尺度越小,磁鏡效應越強;(3)2 AU處最小聚焦尺度所在磁力線上太陽風速度散度絕對值峰值越大,粒子的加速效率越大。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：P353

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本文編號：2611319