太阳高能粒子(SEP)是由太阳喷发出来的高能带电粒子,对于在太空中作业的宇航员和卫星上的电子元器件均构成严重的威胁,成为影响日地空间环境和空间天气的一个重要因素。本项目拟结合数值模拟和飞船观测,研究三维行星际磁场中太阳高能粒子的传播过程及其扩散机制,为定量解释相关观测现象提供新思路,为构建太阳高能粒子事件预报模式奠定物理基础。首先,通过将数值模拟结果与多个飞船观测数据进行比对,确定三维行星际磁场中太阳高能粒子传播过程的横向扩散系数;引入横向扩散机制重新厘定太阳高能粒子平行平均自由程对于粒子刚度的依赖关系。其次,阐明太阳源区粒子注入强度空间分布对行星际磁场中高能粒子传播过程的影响。此外,本项目拟在前期理论研究工作基础上,探讨太阳高能粒子平均自由程与磁场、太阳风等行星际条件的内在联系,建立快速、准确确定太阳高能粒子平均自由程的解析公式和直接方法,并将其应用到太阳高能粒子事件的观测和预报研究中。
英文主题词Solar Energetic Particles;Interplanetary Magnetic Fields;Diffusion Mechanism;Flares;Coronal Mass Ejections