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.

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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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