天文学报
天文學報
천문학보
ACTA ASTRONOMICA SINICA
2009年
1期
45-53
,共9页
日-地关系%物理数据与过程:粒子的加速%激波%波
日-地關繫%物理數據與過程:粒子的加速%激波%波
일-지관계%물리수거여과정:입자적가속%격파%파
通过数值求解包含二阶费米加速的一维扩散方程,探讨在准平行激波条件下激波厚度和级联阿尔芬波对粒子加速的影响,研究粒子分布函数的演化与激波厚度和阿尔芬波强度的内禀关系.计算结果表明:(1)考虑激波厚度时,谱指数明显依赖于激波厚度,随着厚度从0.32增大到2.56,低能端(3-10 MeV)谱指数逐渐从2.1增加到3.7,高能端(20-60 MeV)谱指数从2.4增大到5.0,能谱逐渐变软;当初始注入粒子动量增大1.3倍,质子能谱指数从4.3减小到3.1,且与零厚度激波加速的谱指数差值缩小;厚度不变时,随着压缩比从2增加到4,准稳态分布时低能端(3-10 MeV)粒子能谱指数逐渐从4.0减小到1.8谱变硬;(2)在级联阿尔芬波的影响下,随着时间的增大,粒子在低能处(3-10 MeV)的谱指数从2.5减小到0.6高能端(20-60 MeV)谱指数从11.6减小到5.0,能谱变硬,拐点能量值从7.5 MeV增大到为19.6 MeV;随着波的能量密度增大,谱指数从5.8减小到2.9,这表明阿尔芬波强度越大,加速效率越高.通过与激波厚度解析结果和高能粒子事件的观测能谱比较发现两者是一致的,说明数值模拟结果是可靠的.
通過數值求解包含二階費米加速的一維擴散方程,探討在準平行激波條件下激波厚度和級聯阿爾芬波對粒子加速的影響,研究粒子分佈函數的縯化與激波厚度和阿爾芬波彊度的內稟關繫.計算結果錶明:(1)攷慮激波厚度時,譜指數明顯依賴于激波厚度,隨著厚度從0.32增大到2.56,低能耑(3-10 MeV)譜指數逐漸從2.1增加到3.7,高能耑(20-60 MeV)譜指數從2.4增大到5.0,能譜逐漸變軟;噹初始註入粒子動量增大1.3倍,質子能譜指數從4.3減小到3.1,且與零厚度激波加速的譜指數差值縮小;厚度不變時,隨著壓縮比從2增加到4,準穩態分佈時低能耑(3-10 MeV)粒子能譜指數逐漸從4.0減小到1.8譜變硬;(2)在級聯阿爾芬波的影響下,隨著時間的增大,粒子在低能處(3-10 MeV)的譜指數從2.5減小到0.6高能耑(20-60 MeV)譜指數從11.6減小到5.0,能譜變硬,枴點能量值從7.5 MeV增大到為19.6 MeV;隨著波的能量密度增大,譜指數從5.8減小到2.9,這錶明阿爾芬波彊度越大,加速效率越高.通過與激波厚度解析結果和高能粒子事件的觀測能譜比較髮現兩者是一緻的,說明數值模擬結果是可靠的.
통과수치구해포함이계비미가속적일유확산방정,탐토재준평행격파조건하격파후도화급련아이분파대입자가속적영향,연구입자분포함수적연화여격파후도화아이분파강도적내품관계.계산결과표명:(1)고필격파후도시,보지수명현의뢰우격파후도,수착후도종0.32증대도2.56,저능단(3-10 MeV)보지수축점종2.1증가도3.7,고능단(20-60 MeV)보지수종2.4증대도5.0,능보축점변연;당초시주입입자동량증대1.3배,질자능보지수종4.3감소도3.1,차여령후도격파가속적보지수차치축소;후도불변시,수착압축비종2증가도4,준은태분포시저능단(3-10 MeV)입자능보지수축점종4.0감소도1.8보변경;(2)재급련아이분파적영향하,수착시간적증대,입자재저능처(3-10 MeV)적보지수종2.5감소도0.6고능단(20-60 MeV)보지수종11.6감소도5.0,능보변경,괴점능량치종7.5 MeV증대도위19.6 MeV;수착파적능량밀도증대,보지수종5.8감소도2.9,저표명아이분파강도월대,가속효솔월고.통과여격파후도해석결과화고능입자사건적관측능보비교발현량자시일치적,설명수치모의결과시가고적.
