中科院*天文台太阳风暴粒子研究获进展

最近，中国科学院*天文台光学系副研究员王新和他的合作者在通过粒子模拟研究两个冲击波之间的相互作用方面取得了重要进展。相关的研究结果已经发表在《天体物理学》杂志上。

扩散激波加速理论自20世纪70年代末出现并发展起来，已广泛应用于各种天体的激波环境。虽然理论和模拟都能反映冲击波的单一功率谱特征，并能合理解释宇宙线高能粒子的加速过程，但冲击波能谱的“断裂”在理论上仍没有合理的解释。

本研究提出，两个冲击波在空间的碰撞改变了冲击波单一能谱的传播形式，导致了“破碎”的双功率谱特征。揭示了冲击波如何加速高能粒子和能量传输的微观机理，论证了冲击波相互作用与冲击波能谱“破缺”之间的关系，从而解决了长期困扰的太阳宇宙线能谱“破缺”难题。该研究将为空间天气预测模型准确预测太阳高能粒子流提供重要依据。

自2011年王新发展动态蒙特卡罗粒子模型以来，扩散激波的模拟取得了一系列进展。本研究是继2013年提出扩散激波粒子注入率主导激波能量耗散的相关理论后的又一成果。在他于2015年4月至10月访问美国亚利桑那大学期间，这项研究工作是与月球和行星科学实验室副主任乔·贾卡隆合作完成的，并以亚利桑那大学超级计算中心提供的服务为基础。(王)

《中国科学报》(第五版创新，2017年8月21日)