Ускорение заряженных частиц на фронте ударной волны, ограничивающей сверхзвуковой солнечный ветер
Рубрика:
| 1Фёдоров, ЮИ 1Главная астрономическая обсерватория Национальной академии наук Украины, Киев, Украина |
| Kinemat. fiz. nebesnyh tel (Online) 2014, 30(3):3-26 |
| Start Page: Космическая физика |
| Язык: русский |
Аннотация: Рассмотрен процесс ускорения заряженных частиц на фронте сферической ударной волны, ограничивающей сверхзвуковой солнечный ветер. На основе полученного аналитического решения уравнения переноса исследуется пространственно-энергетическое распределение интенсивности и анизотропии космических лучей. Показано, что форма спектра ускоренных частиц определяется степенью сжатия среды на фронте ударной волны и параметрами модуляции космических лучей. |
| Ключевые слова: заряженные частицы, космические лучи, солнечный ветер |
References:
1. Е. Г. Бережко, Г. Ф. Крымский, "Ускорение космических лучей ударными волнами". Успехи физ. наук. 154 (1), 49—91 (1988).
2. А. З. Долгинов, И. Н. Топтыгин, "Многократное рассеяние частиц в магнитном поле со случайными неоднородностями". Журн. эксперим. и теор. физ. 51 (6), 1771—1783 (1966).
3. А. З. Долгинов, И. Н. Топтыгин, "О диффузии космических лучей в межпланетной среде". Геомагнетизм и аэрономия. 7 (6), 967—973 (1967).
4. Ю. Л. Колесник, Б. А. Шахов, "Влияние гелиопаузы и стоячей ударной волны на распространение галактических космических лучей в стационарной модели гелиосферы". Кинематика и физика небес. тел. 28 (6), 3—16 (2012).
5. Г. Ф. Крымский, "Регулярный механизм ускорения заряженных частиц на фронте ударной волны". Докл. АН СССР. 234 (6), 1306—1309 (1977).
6. Г. Ф. Крымский, С. И. Петухов, "Ускорение частиц регулярным механизмом в присутствии сферической ударной волны". Письма в астрон. журн. 6 (4), 227—231 (1980).
7. Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, Теория поля, ( М.: Наука, 1973.—504 с.)
8. В. Л. Прищеп, В. С. Птускин, "Об ускорении быстрых частиц на фронте сферической ударной волны". Астрон. журн. 58 (4), 779—789 (1981).
9. И. Н. Топтыгин, Космические лучи в межпланетных магнитных полях, ( М.: Наука, 1983.—302 c.)
10. Ю. И. Федоров, "Обмен энергией между быстрыми частицами и ударной волной, распространяющейся в космической плазме". Кинематика и физика небес. тел. 22 (5), 323—339 (2006).
11. Б. А. Шахов, Ю. Л. Колесник, "Итерационный метод решения краевых задач теории распространения космических лучей". Кинематика и физика небес. тел. 22 (2), 100—108 (2006).
12. W. I. Axford, E. Leer, G. Scadron, "The acceleration of cosmic rays by shock waves". Proc. 15—th Int. Cosmic Ray Conf. 11, P. 132(Plovdiv, 1977)
13. A. R. Bell, "The acceleration of cosmic rays in shock fronts". Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. 182, 147—156 (1978).
14. J. W. Bieber, W. H. Matthaeus, C. W. Smith, et al., "Proton and electron mean free paths: the Palmer consensus revisited". Astrophys. J. 420, 294—306 (1994).
15. R. D. Blandford, J. P. Ostriker, "Particle acceleration by astrophysical shocks". Astrophys. J. 221, L29—L32 (1978).
16. P. Bobik, G. Boella, M. J. Boschini, et al., "Systematic investigation of solar modulation of galactic protons for solar cycle 23 using a Monte Carlo approach with particle drift effects and latitudinal dependence". Astrophys. J. 745, 132 (2012).
17. A. C. Cummings, E. C. Stone, F. B. McDonald, et al., "Voyager observations of anomalous cosmic rays in the outer heliosphere". Proc. 32—nd Int. Cosmic Ray Conf. 11, P. 2(Beijing, China, 2011)
18. L. I. Dorman, M. E. Katz, Yu. IFedorov, B. A. Shakhov, "Variation of cosmic-ray energy in interplanetary space". Astrophys. and Space Sci. 94, 43—95 (1983).
19. W. Droege, "The rigidity dependence of solar particle scattering mean free paths". Astrophys. J. 537, 1073—1079 (2000).
20. L. O’C. Drury, "An introduction to the theory of diffusive shock acceleration of energetic particles in tenuous plasmas". Rep. Progress. Phys. 46, 973—1027 (1983).
21. L. A. Fisk, G. Gloeckler, "The acceleration of anomalous cosmic rays by stochastic acceleration in the heliosheath". Adv. Space Res. 43, 1471—1478 (2009).
22. V. Florinski, J. R. Jokipii, "Cosmic ray spectra at spherical termination shocks". Astrophys. J. 591, 454—460 (2003).
23. V. Florinski, N. V. Pogorelov, "Four-dimensional transport of galactic cosmic rays in the outer heliosphere and heliosheath". Astrophys. J. 701, 642—651 (2009).
24. V. Florinski, G. P. Zank, N. V. Pogorelov, "Galactic cosmic ray transport in the global heliosphere". J. Geophys. Res. 108 (A6), 1228 (2003).
25. J. Giacalone, J. F. Drake, J. R. Jokipii, "The acceleration mechanism of anomalous cosmic rays". Space Sci. Revs. 173, 283—307 (2012).
26. L. J. Gleeson, W. I. Axford, "Solar modulation of galactic cosmic rays". Astrophys. J. 154, 1011—1026 (1968).
27. L. J. Gleeson, I. H. Urch, "A study of the force-field equation for the propagation of galactic cosmic rays". Astrophys. and Space. Sci. 25, 387—404 (1973).
28. B. Heber, M. S. Potgieter, "Cosmic rays at high heliolatitudes". Space Sci. Revs. 127, 117—194 (2006).
29. R. Kallenbach, K. Bamett, M. Hilchenbach, "Acceleration of the anomalous component of cosmic rays revisited". Astrophys. and Space Sci. Trans. 5, 49—60 (2009).
30. J. Kota, J. R. Jokipii, "Cosmic ray transport beyond the termination shock: Modulation in the heliosheath". Proc. 28—th Int. Cosmic Ray Conf. , P. 3863—3866(Tsukuba, Japan, 2003)
31. P. O. Lagage, C. J. Cesarsky, "The maximum energy of cosmic rays accelerated by supernova shocks". Astron. and Astrophys. 125 (2), 249—257 (1983).
32. RouxLe, G. M. Webb, "Time-dependent acceleration of interstellar pickup ions at the heliospheric termination shock using a focused transport approach". Astrophys. J. 693, 534—551 (2009).
33. F. B. McDonald, "Voyager observations of galactic and anomalous cosmic rays at the termination shock and in the heliosheath". Proc. 30—th Int. Cosmic Ray Conf. 6, P. 167—180(Merida, Mexico, 2007)
34. I. V. Moskalenko, A. V. Strong, J. F. Ormes, M. S. Potgieter, "Secondary antiprotons and propagation of cosmic rays in the Galaxy and heliosphere". Astrophys. J. 565, 280—296 (2002).
35. M. Ostrowski, R. Schlickeiser, "Cosmic-ray diffusive acceleration at shock waves with finite upstream and downstream escape boundaries". Solar Phys. 167 (2), 381—394 (1996).
36. I. D. Palmer, "Transport coefficient of low-energy cosmic rays in interplanetary space". Rev. Geophys. Space Phys. 20 (2), 335—351 (1982).
37. E. N. Parker, "The passage of energetic charged particles through interplanetary space". Planet. Space Sci. 13 (1), 9 (1965).
38. M. S. Potgieter, H. Moraal, "Acceleration of cosmic rays in the solar wind termination shock. 1. A steady state technique in a spherically symmetric model". Astrophys. J. 330, 445—455 (1988).
39. J. D. Richardson, L. F. Burlaga, "The solar wind in the outer heliosphere and heliosheath". Space Sci. Revs. 176, 217—235 (2013).
40. G. M. Webb, M. A. Forman, W. I. Axford, "Cosmic-ray acceleration at stellar wind terminal shocks". Astrophys. J. 298, 684—708 (1985).