A New Proton‐Hydrogen‐Electron Transport Model for Simulating Optical Emissions From Proton Aurora and Comparison With Ground Observations
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Energetic proton precipitation from the magnetosphere plays an important role in the magnetosphere‐ionosphere‐thermosphere coupling and energy transfer. Proton precipitation causes hydrogen emissions, such as Hβ (486.1 nm), and also triggers the excitation of other emission lines such as the blue‐line (427.8 nm) and the green‐line (557.7 nm). In light of the growing availability of ground‐based proton auroral measurements in recent years, we revisit the proton auroral modeling in this study, with more focus on the application for interpreting ground observations. An accurate simulation of these optical emissions requires a comprehensive understanding of particle transport and collisions in the upper atmosphere, where the simultaneous consideration of precipitating protons, newly generated energetic hydrogen atoms, and secondary electrons is critical. For this purpose, we couple a 3D Monte‐Carlo proton transport model and an electron transport model. The integrated model framework can compute the emission rates of most major auroral emission lines/bands resulting from proton precipitation, along with self‐consistent calculation of the ionospheric electron density variations. The model results show improved agreement with ground optical observations in terms of the Hβ yield and the green‐to‐Hβ ratio compared to previous model studies. Our new model is a valuable tool for quantifying excitation and ionization due to proton aurora. It has the potential to leverage ground observations to infer precipitating conditions at high altitudes and even for studying magnetospheric activity.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».