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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.
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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
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¿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.
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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
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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
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ifa EEmc
t 22
2
ESCAPE INPUT
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ESCAPE OUTPUT
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¿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
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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.
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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
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SEPICA ISEP´s vs. ESCAPE
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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
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SEPICA GSEP´s vs ESCAPE
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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.
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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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