Details

В данной работе исследуются изотопные и химические аномалии в событиях солнечных космических лучей (SEP), наблюдаемых в импульсных солнечных вспышках, с применением модели стохастического ускорения Ферми второго рода. Основной целью является описание наблюдаемого обогащения редких изотопов и тяжёлых химических элементов в импульсных событиях относительно их содержания в солнечном ветре. Проведено сравнение аналитических значений коэффициента обогащения с экспериментальными данными солнечных событий, в которых наблюдались изотопные и химические аномалии. Показано, что изотопные аномалии описываются моделью с высокой точностью. Химические аномалии демонстрируют более сложную структуру, чувствительную к заряду и массе частиц. Построены энергетические спектры потока и отношения элементов для различных значений параметров модели, выполнено их сравнение с наблюдаемыми значениями. Обсуждаются возможные причины отклонений — включая экспериментальные ограничения и неучтённые физические процессы. Работа демонстрирует применимость модели стохастического ускорения к объяснению ключевых особенностей состава SEP, а также подчёркивает необходимость дальнейшего развития теоретических подходов для более точного воспроизведения наблюдаемых химических и изотопных аномалий.

This work investigates isotopic and chemical anomalies in solar energetic particle (SEP) events observed during impulsive solar flares, using the model of second-order Fermi stochastic acceleration. The primary goal is to describe the observed enrichment of rare isotopes and heavy chemical elements in impulsive events relative to their abundances in the solar wind. A comparison is made between analytically calculated enrichment coefficients and experimental data from solar events in which isotopic and chemical anomalies were observed. It is shown that isotopic anomalies are accurately described by the model. Chemical anomalies exhibit a more complex structure, sensitive to the charge and mass of the particles. Energy spectra of particle fluxes and elemental ratios are constructed for various model parameter values and compared with observed data. Possible sources of discrepancies are discussed, including experimental limitations and unaccounted physical processes. This study demonstrates the applicability of the stochastic acceleration model for explaining key features of SEP composition and highlights the need for further development of theoretical approaches to more accurately reproduce the observed chemical and isotopic anomalies.