太阳高能粒子

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内容简介

“太阳高能粒子”是天文学专有名词。来自中国天文学名词审定委员会审定发布的天文学专有名词中文译名,词条译名和中英文解释数据版权由天文学名词委所有。

中文译名 太阳高能粒子 英文原名/注释 全称:solar energetic particle。缩写:SEP

中文译名 太阳高能粒子

英文原名/注释 全称:solar energetic particle。缩写:SEP

补充说明

“英汉天文学名词数据库”(以下简称“天文名词库”)是由中国天文学会天文学名词审定委员会(以下简称“名词委”)编纂和维护的天文学专业名词数据库。该数据库的所有权归中国天文学会所有。

简介

太阳高能粒子是来自太阳的能量超过10keV的带电粒子。太阳高能粒子的能量范围从10keV一直到超过20GeV。其中400MeV以上的质子成为相对论的太阳高能质子。“太阳高能粒子”是天文学专有名词。

太阳高能粒子包含质子、电子和能量在数十KeV至GeV的重离子(速度最快的粒子可以达到光速的80%)。人们对它们特别重视和感兴趣,因为他们会危及到外太空的生命(特别是40MeV的粒子)。

产生机制

太阳高能粒子(SEPs)可以经由两种过程产生:从闪焰场所获得能量或是与日冕物质抛射(CMEs)结合的冲激波。但是,只有大约1%的CMEs能够产生强大的SEP事件。

两种主要的机制提供加速度的可能:

扩散冲击加速度(DSA,有时称为第一阶费米加速)或冲激漂移机制。SEPs可以在5至10个太阳半径(地日距离的0.05%)的距离内被加速至数十MeV的高能量,并且在闪焰或物质抛射之后短短的数小时内就抵达地球。这使得预测和对SEP事件的警报很具有挑战性。SEP事件的组成和种子的分布也是一个活跃的研究领域。

危害

来自太阳高能粒子又称为太阳宇宙线。伴随太阳耀斑的暴发,太阳宇宙线通量会出现急剧增长,舜时增幅可达几个数量级,我们称这种事件为太阳宇宙线暴。又因为在这类事件中,太阳宇宙线的成分主要是质子,因而又称为太阳质子事件。

太阳高能粒子严重影响卫星正常工作,它击中卫星控制系统的微电子器件,可形成错误指令,轻者出现异常,严重的会使卫星呈现混乱状态,威胁卫星的安全。航天器含有庞杂的系统,各系统包含大量的微电子器件和集成电路。航天器功能的正常实现,很大程度上依赖这些器件和电路正常工作。一旦发生在关键的器件或电路中,其引起的后果可能是灾难性的。

对于载人航天来说,太阳高能带电粒子的辐射损伤一直是航天安全保障所关心的主要问题之一。而太阳质子事件,由于粒子通量大、能量高,具有更大的威胁性,对于宇航员的健康甚至生命将构成很大的威胁,特别是当宇航员要进行舱外活动时危险更大。观测资料表明,一次特大的太阳质子事件产生的总剂量可达数千镭姆(如1972年8月4日事件在屏蔽为1克/厘米2的条件下事件剂量为3320雷姆,而宇航员接收辐射的终生允许剂量200雷姆,致死剂量为500雷姆。可以看出,在屏蔽较少的情况下,一次大的质子事件完全可能把执行任务的宇航员置于死地。因此,认识和了解太阳质子事件环境的重要性,采取防护措施、对策及加强太阳质子事件的预报是很重要的和迫切的。

资料来源

中国天文学名词审定委员会网站:

维基天文网站:

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