RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 12, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2023

 / 

Май

←  →

Обзоры актуальных проблем


Современные аналитические модели ускорения и распространения электронов в солнечных вспышках

† , ‡ 
Московский Государственный университет им. М.В. Ломоносова, Государственный астрономический институт им. П.К.Штернберга, Университетский просп. 13, Москва, 119889, Российская Федерация

Представлен обзор современного состояния кинетической теории ускорения и распространения энергичных (тепловых и нетепловых) электронов во время солнечных вспышек. Подробно рассмотрены классические модели толстой мишени и их дальнейшее развитие — модели, учитывающие эффект обратного тока и ускорение электронов в коллапсирующих магнитных ловушках. Найдены аналитические решения соответствующих кинетических уравнений. На основе этих решений рассчитаны характеристики генерируемого энергичными электронами тормозного жёсткого рентгеновского излучения. Полученные результаты сравниваются с современными данными высокоточных спутниковых наблюдений вспышек. Рассчитана степень поляризации излучения и обсуждаются возможности её измерения в будущих космических экспериментах.

Текст: pdf (Полный текст предоставляется по подписке)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2021.08.039048
Ключевые слова: лазерные поля экстремальной интенсивности, нелинейная квантовая электродинамика, излучение электромагнитных волн, квантовые процессы, радиационное трение, распады ядер и элементарных частиц
PACS: 96.60.−j, 96.60.Iv, 96.60.qe, 96.60.Tf (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2021.08.039048
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2023/5/a/
001112604700001
2-s2.0-85182884076
2023PhyU...66..437G
Цитата: Грицык П А, Сомов Б В "Современные аналитические модели ускорения и распространения электронов в солнечных вспышках" УФН 193 465–490 (2023)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 28 июля 2021, доработана: 20 августа 2021, 27 августа 2021

English citation: Gritsyk P A, Somov B V “Modern analytic models of acceleration and propagation of electrons in solar flares” Phys. Usp. 66 437–459 (2023); DOI: 10.3367/UFNe.2021.08.039048

Список литературы (131) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (2) Похожие статьи (20)

  1. Smith H J, Smith E V P Solar Flares (New York: Macmillan, 1963)
  2. Švestka Z Solar Flares (Dordrecht: D. Reidel, 1976)
  3. Сомов Б В "Вспышка на Солнце" Физическая энциклопедия Т. 1 (Гл. ред. А М Прохоров) (М.: Советская энциклопедия, 1988) с. 350
  4. Aschwanden M Physics of the Solar Corona : An Introduction with Problems and Solutions (Berlin: Springer-Verlag, 2005)
  5. Fletcher L Space Sci. Rev. 159 19 (2011)
  6. Сомов Б В Наука и жизнь (8) 11 (2007)
  7. Howard T Coronal Mass Ejections: An Introduction (Berlin: Springer, 2011)
  8. Hanslmeier A The Sun and Space Weather (Dordrecht: Springer, 2007)
  9. Lilensten J Space Weather (Dordrecht: Springer, 2007)
  10. Пилипенко В А и др Физика Земли (5) 61 (2018); Pilipenko V A Izv. Phys. Solid Earth 54 721 (2018)
  11. Zhang J Earth-affecting Solar Transients (Berlin: Springer, 2019)
  12. Сомов Б В, Сыроватский С И УФН 120 217 (1976); Somov B V, Syrovatskii S I Sov. Phys. Usp. 19 813 (1976)
  13. Somov B V Physical Processes in Solar Flares (Dordrecht: Springer, 1992)
  14. Feng L Astrophys. J. 765 37 (2013)
  15. Aschwanden M J Astrophys. J. 832 27 (2016)
  16. Chen B Bull. Am. Astron. Soc. 51 507 (2019)
  17. Giovanelli R G Mon. Not. R. Astron. Soc. 108 163 (1948)
  18. Parker E N J. Geophys. Res. 62 509 (1957)
  19. Dungey J W Cosmic Electrodynamics (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1958)
  20. Sweet P A Nuovo Cimento 8 188 (1958)
  21. Сыроватский С И Астрон. журн. 39 987 (1962); Syrovatskii S I Sov. Astron. 6 768 (1963)
  22. Сыроватский С И Астрон. журн. 43 340 (1966); Syrovatskii S I Sov. Astron. 10 270 (1966)
  23. Sweet P A Annu. Rev. Astron. Astrophys. 7 149 (1969)
  24. Masuda S Nature 371 495 (1994)
  25. Narukage N, Shimojo M, Sakao T Astrophys. J. 787 125 (2014)
  26. Cairns I H Sci. Rep. 8 1676 (2018)
  27. Priest E, Forbes T Magnetic Reconnection: MHD Theory and Applications (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2000)
  28. Somov B V Plasma Astrophysics Pt. 1 Fundamentals and Practice 2nd ed. (New York: Springer, 2012)
  29. Somov B V Plasma Astrophysics Pt. 2 Reconnection and Flares 2nd ed. (New York: Springer, 2013)
  30. Krucker S Astron. Astrophys. Rev. 16 155 (2008)
  31. Zharkova V V Space Sci. Rev. 159 357 (2011)
  32. Emslie A G et.al. High-Energy Aspects of Solar Flares (New York: Springer-Verlag, 2012)
  33. Benz A O Living Rev. Sol. Phys. 14 2 (2017)
  34. Fleishman G D Science 367 278 (2020)
  35. Hudson H S, Ryan J Annu. Rev. Astron. Astrophys. 33 239 (1995)
  36. Somov B V Cosmic Plasma Physics (Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., 2000)
  37. Aschwanden M J Particle Acceleration and Kinematics in Solar Flares (Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., 2002)
  38. Miroshnichenko L Solar Cosmic Rays: Fundamentals and Applications (Astrophysics and Space Science Library) Vol. 405 2nd ed. (Cham: Springer, 2015)
  39. Casolino M Nucl. Phys. 190 293 (2009)
  40. Bruno A Astrophys. J. 862 97 (2018)
  41. Сомов Б В Астрон. журн. 88 1045 (2011); Somov B V Astron. Rep. 55 962 (2011)
  42. Сомов Б В Письма в Астрон. журн. 37 679 (2011); Somov B V Astron. Lett. 37 679 (2011)
  43. Bezrodnykh S I, Somov B V Adv. Space Res. 56 2779 (2015)
  44. Becker W Neutron Stars and Pulsars (Berlin: Springer-Verlag, 2009)
  45. Fleishman G D, Toptygin I N Cosmic Electrodynamics: Electrodynamics and Magnetic Hydrodynamics of Cosmic Plasmas (Astrohysics and Space Science Library) Vol. 388 (New York: Springer, 2013)
  46. Balogh A Particle Acceleration in Cosmic Plasmas (Space Sciences Ser. of ISSI) Vol. 45 (New York: Springer, 2013)
  47. Гинзбург В Л, Сыроватский С И Происхождение космических лучей (М.: Изд-во АН СССР, 1963); Пер. на англ. яз., Ginzburg V L, Syrovatskii S I The Origin of Cosmic Rays (New York: Macmillan, 1964)
  48. Dorman L Cosmic Rays in Magnetospheres of the Earth and other Planets (Dordrecht: Springer, 2009)
  49. Shalchi A Nonlinear Cosmic Ray Diffusion Theories (Berlin: Springer-Verlag, 2009)
  50. Syrovatskii S I, Shmeleva O P Solar Terrestrial Relations, Proc. of the Conf. (Ed. D Venkatesan) (Calgary: Univ. of Calgary Press, 1973)
  51. Shih A Y, Lin R P, Smith D M Astrophys. J. Lett. 698 L152 (2009)
  52. Lin R P Solar Phys. 210 3 (2002)
  53. Lemen J R Solar Phys. 275 17 (2012)
  54. Müller D Solar Phys. 285 25 (2013)
  55. Chen B Astrophys. J. 908 L55 (2021)
  56. Sui L, Holman G D, Dennis B R Astrophys. J. 612 546 (2004)
  57. Dennis B R Astrophys. J. 867 82 (2018)
  58. Aschwanden M Solar Phys. 383 210 (2002)
  59. Young P R Astron. Astrophys. 495 587 (2009)
  60. Brown J C Solar Phys. 18 489 (1971)
  61. Сыроватский С И, Шмелева О П Астрон. журн. 49 334 (1972); Syrovatskii S I, Shmeleva O P Sov. Astron. 16 273 (1972)
  62. Грицык П А, Сомов Б В Письма в Астрон. журн. 40 554 (2014); Gritsyk P A, Somov B V Astron. Lett. 40 499 (2014)
  63. Hoyng P, van Beek H F, Brown J C Solar Phys. 48 197 (1976)
  64. Zhu R Sci. China Technol. Sci. 64 169 (2021)
  65. Diakonov S V, Somov B V Solar Phys. 116 119 (1988)
  66. Litvinenko Yu E, Somov B V Solar Phys. 131 319 (1991)
  67. Somov B V, Kosugi T Astrophys. J. 485 859 (1997)
  68. Sakai J I, de Jager C Cosmic Plasma Physics (Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., 1996)
  69. Lin R P, Hudson H S Solar Phys. 17 412 (1971)
  70. Leach J, Petrosian V Astrophys. J. 251 781 (1981)
  71. Грицык П А, Сомов Б В Письма в Астрон. журн. 42 586 (2016); Gritsyk P A, Somov B V Astron. Lett. 42 531 (2016)
  72. Грицык П А, Сомов Б В Письма в Астрон. журн. 43 676 (2017); Gritsyk P A, Somov B V Astron. Lett. 43 614 (2017)
  73. Allred J C Astrophys. J. 902 16 (2020)
  74. Сомов Б В Изв. АН СССР Сер. физ. 45 576 (1981)
  75. Brown J C, Spicer D S, Melrose D B Astrophys. J. 228 592 (1979)
  76. van den Oord G H J Solar Phys. 234 496 (1990)
  77. Alaoui M Astrophys. J. 917 74 (2021); Alaoui M arXiv:2103.13999
  78. Battaglia M, Kontar EP Astrophys. J. 760 142 (2012)
  79. Brown J C Solar Phys. 26 441 (1972)
  80. Ramaty R Astrophys. J. 158 753 (1969)
  81. Holt S S, Ramaty R Solar Phys. 8 119 (1969)
  82. Грицык П А, Сомов Б В ЖЭТФ 156 1016 (2019); Gritsyk P A, Somov B V J. Exp. Theor. Phys. 129 935 (2019)
  83. Kontar E P Astrophys. J. 809 35 (2015)
  84. Knight J W, Sturrock P A Solar Phys. 218 306 (1977)
  85. Сермулыньш В А, Сомов Б В Комплексное изучение Солнца: труды XII Ленинградского семинара по космофизике (Под ред. В А Дергачева, Г Е Кочарова) (Л.: РТП ЛИЯФ, 1982) с. 90
  86. Владимиров В С Уравнения математической физики (М.: Наука, 1981); Пер. на англ. яз., Vladimirov V S Equations of Mathematical Physics (Moscow: Mir, 1984)
  87. Грицык П А, Сомов Б В Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физ. Астрон. (5) 56 (2011); Gritsyk P A, Somov B V Moscow Univ. Phys. Bull. 66 466 (2011)
  88. Dennis B R, Emslie A G, Hudson H S Space Sci. Rev. 159 3 (2011)
  89. Hudson H S Solar Phys. 291 1273 (2016)
  90. Сомов Б В, Богачёв С А Письма в Астрон. журн. 29 701 (2003); Somov B V, Bogachev S A Astron. Lett. 29 621 (2003)
  91. Богачёв С А, Сомов Б В Письма в Астрон. журн. 31 601 (2005); Bogachev S A, Somov B V Astron. Lett. 31 537 (2005)
  92. Богачёв С А, Сомов Б В Письма в Астрон. журн. 33 62 (2007); Bogachev S A, Somov B V Astron. Lett. 33 54 (2007)
  93. Emslie A G Astrophys. J. 235 1055 (1980)
  94. Kuridze D Astrophys. J. 874 126 (2019)
  95. Spitzer L Physics of Fully Ionized Gases (New York: Interscience Publ., 1965)
  96. Effenberger F Astrophys. J. 835 124 (2017)
  97. Kosugi T Solar Phys. 243 3 (2007)
  98. Goodman S J Comprehensive Remote Sensing (Ed. S Liang) (Amsterdam: Elsevier, 2018) p. 119
  99. Handy B N Solar Phys. 187 229 (1999)
  100. Elwert G, Haug E Solar Phys. 15 234 (1970)
  101. Nocera L Solar Phys. 97 81 (1985)
  102. Huang N-Y, Xu Y, Wang H Res. Astron. Astrophys. 16 177 (2016)
  103. Namekata K Astrophys. J. 851 91 (2017)
  104. Krucker S Astrophys. J. 739 96 (2011)
  105. Tsuneta S Astrophys. J. 478 787 (1997)
  106. Caspi A, Krucker S, Lin R P Astrophys. J. 781 43 (2014)
  107. Орешина А В, Сомов Б В Письма в Астрон. журн. 37 789 (2011); Oreshina A V, Somov B V Astron. Lett. 37 726 (2011)
  108. Liu W, Chen Q, Petrosian V Astrophys. J. 767 168 (2013)
  109. Liu R Mon. Not. R. Astron. Soc. 434 1309 (2013)
  110. Krucker S, Battaglia M Astrophys. J. 780 107 (2014)
  111. Krucker S Astrophys. J. 802 19 (2015)
  112. Грицык П А, Сомов Б В Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физ. Астрон. (1) 106 (2012); Gritsyk P A, Somov B V Moscow Univ. Phys. Bull. 67 102 (2012)
  113. Gopasyuk S I Adv. Space Res. 10 151 (1990)
  114. Henoux J C Solar Phys. 42 219 (1975)
  115. Mandelshtam S L, Beigman I L, Tindo I P Nature 254 462 (1975)
  116. Tindo I P, Somov B V New Instrumentation for Space Astronomy, Proc. of a Symp. of the 20th Meeting of the COSPAR (Eds K Van der Hucht, G S Vaiana) (Oxford: Pergamon Press, 1978) p. 131
  117. Сомов Б В, Тиндо И П Космические исследования 16 686 (1978); Somov B V, Tindo I P Cosmic Res. 16 555 (1979)
  118. Thomas R J Solar Gamma-, X-, and EUV Radiation (IAU/COSPAR Symp. No. 68, Ed S R Kane) (Dordrecht: Reidel Publ., 1975) p. 25
  119. Maran S P, Thomas R J The New Astronomy and Space Science Reader (Eds J C Brandt, S P Maran) (San Francisco: W H Freeman and Co., 1977) p. 293
  120. Житник И А и др Солнечно-земная физика: Результаты экспериментов на спутнике КОРОНАС-Ф (Под ред. В Д Кузнецова) (М.: Физматлит, 2009) с. 128
  121. McConnell M L Solar Phys. 210 125 (2002)
  122. McConnell M L Adv. Space Res. 34 462 (2004)
  123. Boggs S E, Coburn W, Kalemci E Astrophys. J. 638 1129 (2006)
  124. Jeffrey N L S, Saint-Hilaire P, Kontar E P Astron. Astrophys. 642 A79 (2020)
  125. Duncan N Proc. SPIE 9905 99052Q (2016)
  126. Saint-Hilaire P AGU Fall Meeting Abstracts (2019), SH31C-3310
  127. Narukage N Am. Astron. Soc. Meeting Abstracts 234 12603 (2019)
  128. Waisskopf M C Proc. SPIE 9905 990517 (2016)
  129. Produit N Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A 877 259 (2018)
  130. Kuznetsov V D Geomagn. Aeron. 56 781 (2016)
  131. Kotov Yu D Adv. Space Res. 58 635 (2016)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение