太陽物理学：太陽近傍の高エネルギー粒子環境の探査

最近、NASAのパーカー・ソーラー・プローブが、内部太陽圏を突き抜け、太陽から約2400万kmの近日点に到達した。より太陽から離れた所でのこれまでの研究（その大半が1天文単位の距離で行われている）からは、太陽の高エネルギー粒子が少なくとも2つの過程によって、数キロ電子ボルトからほぼ相対論的なエネルギーにまで加速されることが示されている。1つは「瞬発的な」事象で、太陽フレア内の磁気リコネクションに伴うことが多く、一般に電子、ヘリウム3、重イオンに富む。もう1つは「漸進的な」事象で、大規模なコロナ質量放出に駆動される衝撃波とコロナや内部太陽風を移動する圧縮に伴うことが多く、エネルギーが1〜10 MeVの陽子の主要な生成源である。しかし、いくつかの事象は両方の過程の側面を示しており、電子・陽子比は、2つの過程しかないとした場合に予測される二峰分布になっていない。さまざまな輸送効果がより遠くの探査機に向かう途中の高エネルギー粒子の分布に影響を及ぼすため、これまでの観測によってこうした過程を解明するのは非常に難しかった。本論文では、太陽近傍の高エネルギー粒子の放射環境の、パーカー・ソーラー・プローブの最初の2回の軌道周回にわたる観測結果について報告する。我々は、共回転する相互作用領域による事象や、太陽近傍での加速によって駆動される瞬発的な事象、コロナ質量放出に関係する事象など、局所的および遠隔的に加速されるさまざまな高エネルギー事象を見いだした。我々はまた、太陽コロナの直上領域における高エネルギー粒子の放射環境を直接観測した結果を提示し、粒子加速と輸送の物理を直接調べた。

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