张云峰 贾焕玉 王辉

(西南交通大学物理科学与技术学院, 成都 611756)

太阳宇宙线地面增强事件(GLE)能谱可以提供宇宙线加速和传播过程的重要信息.利用GOES15卫星和地面中子堆实验数据分析了最近一次GLE事件(2017年9月GLE72)的质子峰值能谱, 得到卫星观测能段的质子峰值能谱的能谱指数为1.88, 中子堆观测能段的能谱指数为4.86.利用高能太阳粒子的二重加速机制对能谱结果进行了定性的理论解释.GLE72质子峰值能谱结果对LHAASO等大型地面宇宙线观测阵列中更高能量粒子具有重要参考价值.

1 引 言

自1912年奥地利科学家Hess[1]发现宇宙线以来, 宇宙线的起源、加速和传播机制一直是宇宙线物理长期研究的重要问题.太阳是离我们最近的一颗恒星, 也是一个明确的宇宙线源, 太阳宇宙线的研究可以对上述问题的解决提供重要基础.太阳宇宙线地面流强增长事件(ground level enhancement, GLE)[2]是指太阳耀斑爆发产生的高能粒子在地面的强度短时间增加, 其中高能粒子能量可以超过500 MeV.产生GLE事件的太阳高能粒子会穿过地球大气层并与大气发生级联簇射[3], 产生大量的次级粒子, 对这些次级粒子观测可间接得到太阳高能粒子的性质.GLE事件的高能粒子可以利用分布于世界范围内的地面中子堆站和地面探测阵列来进行地面观测, 也可以利用卫星和气球探测器进行空间观测.现有卫星空间探测的太阳高能粒子能量最高达到几百MeV, 地面探测的能量一般在GeV以上.目前地面探测到的太阳……