日球高能粒子
正文
日球空間的電漿過程，其中主要是激波加速所形成的高能粒子。它們的能量範圍，就核子而言，一般在數千電子伏至20兆電子伏之間，因此，屬於宇宙線的低能部分。行進激波高能粒子 太陽耀斑等日冕瞬變活動能在行星際空間激發行進激波。這種行進激波能對低能太陽宇宙線甚至太陽風粒子進行加速，在鄰近激波的空間區域形成高能粒子增強事件。這種事件常發生在太陽宇宙線事件的後期，並與磁暴急始和銀河宇宙線福布希下降，即宇宙線暴同時發生,因此又稱為高能暴粒子事件。(見太陽宇宙線、宇宙線太陽調製)。核子能量在0.3兆電子伏以上的粒子主要是激波對太陽宇宙線的低能粒子進行再加速的結果，它們分布在激波附近，並能延伸至激波前面的上游空間區域;能量在0.3兆電子伏以下的粒子則主要是激波對太陽風粒子加速的結果，它們出現在激波附近及激波後面的下游空間區域。粒子能量愈低，加速作用愈有效，因此行進激波粒子事件的能譜比太陽宇宙線更陡，隨著能量的降低，能譜與太陽風的能譜相銜接。
共轉高能粒子 太陽風高速流在日球空間追上前面的太陽風低速流，形成前部壓縮粒子密度加大、後部稀疏的相互作用區。隨著離太陽距離的增大，壓縮區的前邊緣會演化成向前傳播的激波，和向稀疏區傳播的反向激波以及各種電漿波動。太陽風粒子在此相互作用區內可以加速至兆電子伏能級。由於太陽冕洞是比較穩定的，相互作用區、激波及其加速粒子均隨太陽一起鏇轉而具有27天重現性，因此分別稱為共轉相互作用區、共轉激波及共轉高能粒子。共轉高能粒子的能譜是速度的指數譜，它的強度隨與太陽的距離增加而增強，峰值出現在3～5天文單位距離處。
行星弓激波上游粒子 太陽風與行星磁場相互作用形成行星磁層，在行星際空間與行星磁層之間形成一包圍行星的弓形駐激波，即弓激波。有一部分太陽風粒子受到弓激波的加速，並沿行星際磁力線重新返回至行星際空間弓激波前的上游區。這些粒子又與太陽風相互作用，激發出各種類型的電漿波，使其又得到進一步加速，從而形成行星弓激波上游粒子。在地球附近這種粒子的成分與太陽風相近，但能譜及方向則有顯著差異，離子能量可從太陽風能量到 400千電子伏。這種地球弓激波上游粒子一直可延伸到離地球約 200個地球半徑的行星際空間。
異常宇宙線 當核子動能低於50兆電子伏時，有一種與銀河宇宙線成分和能譜不同的異常宇宙線。它們的氧成分異常豐富,約為碳的5～10倍；氦、氮、氖等成分也有異常。它們的能譜比較平坦，譜指數小於20。它們的強度也有27天和11年周期變化，但幅度都超過銀河宇宙線的調製變化。在太陽活動極大年，太陽極區磁場的極性反轉，這種異常宇宙線趨於消失。它們的強度隨離太陽距離和距黃道緯度的增大而增加，經向空間梯度超過銀河宇宙線，這種粒子既不是來自太陽也不是起源於銀河。有人認為，它們來源於鄰近太陽系的星際粒子源；也有人主張是星際中性氣體進入太陽系後被電離加速的結果；還有人提出它們是太陽極區的太陽風與星際氣體相互作用形成的日球終端激波對粒子加速的結果。
