ESTADOS DE CARGA DE IONES CÓSMICOS EN SUCESOS IMPULSIVOS: RESULTADOS DE NUESTRO MODELO ESCAPE

ESTADOS DE CARGA DE IONES CÓSMICOS EN SUCESOS

IMPULSIVOS: RESULTADOS DE NUESTRO MODELO ESCAPE

Space Plasmas & AStroparticle (SPAS) Group.

Dpto. Física, Universidad de Alcalá (UAH).

www2.uah.es/spas

Gema HebreroGema Hebrero

Gema Hebrero. XXXI Bienal RSEF. Granada 10-14 septiembre 2007Gema Hebrero. XXXI Bienal RSEF. Granada 10-14 septiembre 2007

Índice

• Sucesos impulsivos (ISEP´s) y graduales (GSEP´s) de Partículas Energéticas Solares (SEP´s).

• Modelos de estados de carga de SEP´s en ISEP´s.

• Modelo ESCAPE de ISEP´s.

• Datos experimentales obtenidos por ACE / SEPICA.

• Resultados de nuestro modelo ESCAPE.

• Conclusiones.

• Proyección hacia el futuro.


ISEP / GSEP

p o c a in te ns id a d

d ura n ho r a s

a so c ia d o s a fu lg ur a c io ne s so la r e s

a lto s e s ta d o s d e c a r g a

1 0 0 0 suc e so s /a ñ o

g r a n a n iso tr o p ía (< 3 0 º)

e le va d a r e la c ió n e /p

a lta a b und a nc ia 3 H ee io ne s p e sa d o s

E sp e c tr o s e n e ner g ía d e lo s io ne sse a justa n a func io ne s d e B e sse l

a c e le r a c ió n e s to c á stic a

S U C E S O S IM P U L S IV O S

m uy in te nso s

d ura n d ía s

a so c ia d o s a o nd a s d e c ho q ue

e sta d o s d e c a r g a m e no r es

1 0 suc e so s /a ñ o

isó tr o p o s (1 8 0 º)

b a ja r e la c ió n e /p

a b und a nc ia s c o r o na le s

E sp e c tr o s e n e ner g ía d e lo s io ne sse a justa n a una le y d e p o te nc ia s

a c e le r a c ió n p o r o nd a s d e c ho q ue

S U C E S O S G R A D U A L E S

P A R T IC U L A S E N E R G E T IC A S S O L A R E S


¿Por qué estados de carga de iones pesados en ISEP´s?

• Procesos de aceleración y transporte.

• Interacción de partículas con materia y C.E.M.

• Condiciones del plasma fuente: T, n…

• Origen de la fulguración solar.

• q = q (E) más acusado.

• Carga suficiente para estudiar su evolución.

• Abundante en SEP´s.


ISEP´s: Modelos de estados de carga

Y.Y. Kartavykh et al.Journal of Geophysical Research

(2001)

MONTE-CARLO

ACELERACIÓN ESTOCÁSTICA

TURBULENCIA: ONDAS ALFVÉN

MECANISMO ACELERACIÓN DESACOPLADO DE LA EVOLUCIÓN DE LOS ESTADOS DE CARGA

Modelo ESCAPEJournal of Geophysical Research

(2001)

ANALÍTICO

ACELERACIÓN ESTOCÁSTICA CONMECANISMO FERMI IITURBULENCIA: MHD,

MAGNETOSÓNICA SUPERALFVÉNICA

MECANISMO DE ACELERACIÓN IMPLEMENTADO EN LA

EVOLUCIÓN DE LOS ESTADOS DE CARGA


Modelo ESCAPE para ISEP´s

• Rodríguez-Frías, del Peral & Pérez-Peraza. Model of ionic charge states of impulsive solar energetic particles in solar solar flares. Journal of Geophysical Research, vol.106, págs. 15657-15664, 2001.

• Iones acelerados desde el plasma en equilibrio termal:

- v0= vth

- q0 = qth

• Estado de carga evoluciona de forma iterativa desde el estado inicial de la forma:

dvvvfqtndvvvfqtnqq vccatviiatcc

)(][)(][* )()(000


ifa EEmc

t 22

2

ESCAPE INPUT


ESCAPE OUTPUT


¿QUÉ ES SEPICA?

• Solar Energetic Particle Ionic Charge Analyzer en el satélite ACE (Advanced Composition Explorer) (1997).

• Estudio de sucesos impulsivos individuales.

• Q, Z, E:- 1 <= Z <=26- 0,1<= E <= 5,0 MeV/nuc


B. Klecker et al. Observation of energy-dependent ionic charge states in impulsive solar energetic particle events. Advances in Space

Research 38, 493-497, 2006.


Event 1:

9 sept 1998

Event 2:

3 jul 1999

Event 3:

20 jul 1999

Event 4:

1 mayo 2000

SEPICA ISEP´s vs. ESCAPE


A.J. Tylka, et al. Evidence for remnant flare suprathermals in the source population of solar

energetic particles in the 2000 Bastille Day event. The Astrophisical Journal, 2001.

SEPICA vs GSEP´s


SEPICA GSEP´s vs ESCAPE


Conclusiones

• ESCAPE ajusta los estados de carga de cuatro sucesos ISEP´s experimentales de ACE / SEPICA.

• Obtención de la dependencia con la energía para los estados de carga del Fe.

• Obtención de los parámetros físicos del plasma fuente.

• ESCAPE, un modelo analítico en el que se tiene muy en cuenta la aceleración.


Proyección hacia el futuro

• Análisis de sucesos ISEP´s a partir de datos experimentales (ACE / SEPICA).

• Discriminación GSEP´s / ISEP´s.

• Obtención eficiencias de aceleración.

• Parametrización de la fuente: T, n…


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