Characteristic Scales of Complexity and Coherence within Interplanetary Coronal Mass Ejections: Insights from Spacecraft Swarms in Global Heliospheric Simulations
行星际日冕物质抛射（ICME）的三维（3-D）结构和演化的许多方面仍然无法解释。在这里，我们主要研究两个主题：（1）ICME内磁场的相干尺度，（2）ICME磁复杂性的动态性质。我们模拟ICME与不同的太阳风的相互作用，使用线性力自由spheromak模型纳入EUHFORIA模型。我们把一群~20000航天器在3-D仿真域和ICME磁的复杂性和一致性在每个航天器的基础上模拟的时间序列的特征。我们的模拟表明，ICME沿其磁轴保持较低的复杂性和较高的一致性，但其全球复杂性的表征需要沿轴向和垂直方向的交叉。对于初始半角宽度为$45^\circ$且不与其他大尺度太阳风结构相互作用的ICME，全球复杂性的特征是，航天器间隔仅为$25^\circ$，最少为7-12个，但如果发生相互作用，航天器的最少数量将增加到50-65个（间隔为$10^\circ$）。在没有相互作用的情况下，ICME相干性分别针对$B$、$B_ϕ$、$B_θ$和$B_r$扩展为$45^\circ$、$20^\circ$-$30^\circ$、$15^\circ$-$30^\circ$和$0^\circ$ - $10^\circ$。由于帕克螺旋效应，ICME西翼的相干性也低于东翼。此外，与太阳风结构的相互作用使相干性降低了3-6倍。我们的研究结果有助于限制一些控制ICME演变的关键尺度，并有助于规划未来专用的多航天器任务。
2022-12-02 astro-ph.SR physics.space-ph
Preconditioning of interplanetary space due to transient CME disturbances
行星际空间的结构特点主要是由冕洞发出的高速太阳风气流和日冕物质抛射（CME）等瞬态扰动构成。虽然高速的太阳风流构成了连续的外流，但日冕物质抛射突然破坏了相当稳定的结构，导致与安静的太阳风条件有很大的偏差。我们首次给出了CME对行星际空间扰动条件（预处理）持续时间的量化。为此，我们调查的等离子体速度分量的太阳风和现场检测到的CME（ICME）的影响，比较不同的背景太阳风模型（ESWF，WSA，持久性模型）的时间范围2011-2015。我们量化的标准误差措施之间的偏差建模的背景太阳风速度和观测到的太阳风速度。利用平均绝对误差，我们得到了宁静太阳活动的平均偏差在75.1-83.1 km/s的范围内。与该基线水平相比，ICME间期内的时间段显示出比预期背景增加18-32%，ICME后2天的时间段显示出增加9- 24%。我们获得了ICME开始后大约3到6天的增强偏差的总持续时间，这比ICME扰动本身的平均持续时间（约1.3天）长得多，得出的结论是行星际空间需要约2-5天才能从ICME的影响中恢复过来。所得结果对研究日冕物质抛射的传播行为和空间天气预报具有重要意义。
2016-12-19 astro-ph.SR physics.space-ph
Radial Speed Evolution of Interplanetary Coronal Mass Ejections During Solar Cycle 23
我们报告了SOHO/LASCO日冕探测器探测到的行星际日冕物质抛射（ICME）的径向速度演化、327 MHz的行星际闪烁（IPS）和原位观测。在这项研究中，我们分析了太阳风扰动因子（g值）的数据来自IPS观测在1997-2009年期间，几乎涵盖了整个太阳活动周期23。通过比较SOHO/LASCO，IPS和原位观测，我们确定了39个可以仔细分析的ICME。在这里，我们定义了两个速度V_SOHO和V_bg，它们分别是ICME的初始速度和背景太阳风的速度。对这些速度的检查产生了以下结果：i）快ICME（V_SOHO - V_bg > 500 km/s）迅速减速，中等ICME（0 km/s < V_SOHO - V_bg < 500 km/s）显示逐渐减速或匀速运动，而慢ICME（V_SOHO - V_bg < 0 km/s）加速。径向速度在向外传播的过程中与背景太阳风的速度收敛。我们随后发现，ii）加速和减速都接近完成0.79（+/-0.04）AU，并且当ICME速度达到给定速度时，加速和减速结束。我们发现这个值是480（+/- 21）km/s。iii）对于快速和中等ICME，具有常系数的线性方程比二次方程更适合描述其运动学，因为线性方程的卡方满足0.05的统计显著性水平，而二次方程不满足。这些结果支持了ICME的径向运动是由与背景太阳风相互作用产生的拖曳力控制的假设。这些发现还表明，I…
2014-12-07 astro-ph.SR physics.space-ph
A holistic approach to understand Helium enrichment in Interplanetary coronal mass ejections: New insights
尽管氦的丰度（AHe = nH/nHe）在太阳光球/色球层高度约为8%，但在行星际日冕物质抛射（ICME）中，AHe可以在许多场合超过8%。虽然行星际激波、色球蒸发和“污泥去除”等因素在过去被分别用来解释ICME中AHe的增强，但这些过程都不能全面解释ICME中AHe的变化。通过对275个ICME事件的分析，我们发现ICME平均AHe值存在着太阳活动的变化。研究还表明，第一电离势效应以及日冕温度不是ICME中AHe增强的主要贡献因素。对63例太阳耀斑和ICME事件的研究表明，色球蒸发和重力沉降共同决定了ICME中AHe的增强和超过8%的变化。当色球蒸发将氦从色球层释放到日冕中时，重力沉降的氦在ICMEs期间被抛出。我们表明，来自CME爆发的同一活动区的先前耀斑的强度和时间是理解ICMEs中AHe增强的重要因素。
2022-02-03 astro-ph.SR
On the Role of Alfvenic Fluctuations as Mediators of Coherence within Interplanetary Coronal Mass Ejections: Investigation of Multi-Spacecraft Measurements at 1 au
本研究利用ACE与Wind在1 au处对10个ICME的多点观测，分析阿尔文波动与磁场相干性，发现AFs广泛存在却伴随较低磁场相关，质疑其作为相干媒介的作用。
2023-12-07 astro-ph.SR physics.space-ph
Magnetic interaction analysis of multiple interplanetary coronal mass ejections leading to a historic geomagnetic storm in May 2024
本研究分析2024年5月强地磁暴期间5个ICME的磁相互作用，发现同一太阳风结构中两个对应体因磁重联取向和磁含量差异导致对地有效性不同，对空间天气预报提出挑战。
2025-08-22 astro-ph.SR physics.space-ph
Distinct polytropic behavior of plasma during ICME-HSS Interaction
行星际日冕物质抛射（ICME）和高速流（HSS）是行星际空间扰动的重要驱动因素。它们之间的相互作用可以导致几种现象，如：波的产生，增强的地质效果，粒子加速等，然而，如何在ICME-HSS相互作用的热力学性质的变化仍然是一个悬而未决的问题。在这项研究中，我们研究了多变行为的等离子体在ICME-HSS相互作用观测的STEREO和风航天器。我们发现STEREO-A观测到的ICME具有多变指数$α= 1.0$，即，表现出等温过程。此外，Wind航天器还观测到HSS区、非相互作用ICME和ICME-HSS相互作用区。在每个区域，我们分别发现$α$ =1.8、$α$ =0.7和$α$ =2.5。这意味着HSS区表现出近绝热行为，ICME区接近等温，ICME-HSS相互作用区表现出超绝热行为。由于与HSS的相互作用，ICME的膨胀不足触发了系统的加热和冷却机制，这取决于等离子体组分的自由度。
2022-10-08 astro-ph.SR physics.space-ph
Kinetic Properties of an Interplanetary Shock Propagating inside a Coronal Mass Ejection
利用Wind卫星的现场观测资料，研究了1998年8月6日在1天文单位观测到的行星际日冕物质抛射（ICME）中典型快模激波的动力学性质，包括粒子分布和波动分析。在动力学尺度上研究了激波和激波-ICME相互作用，得到了以下主要结果：（1）在激波斜坡附近观察到回旋离子，它除了提供波粒相互作用外，还提供激波处的能量耗散;（2）尽管冲击等离子体的质子温度各向异性增强，ICME内部的低等离子体β将冲击等离子体约束在离子回旋和镜模不稳定性的阈值之下;（3）在激波周围观察到哨声热流不稳定性，它能通过回旋共振使晕电子俯仰角散射，并能解释ICME内双向电子的消失和正常的电子加速;（4）激波附近的哨声波可能与激波斜坡处激发的哨声热流不稳定性有关，这与激波可能起源于激波斜坡的结果一致;（5）哨声与Wilson等人观测到的小激波哨声具有相似的特征，提供了可能的证据，表明由于ICME内部的强磁场，冲击波正在衰减。
2018-05-29 astro-ph.SR physics.space-ph
On the magnetic field evolution of interplanetary coronal mass ejections from 0.07 to 5.4 au
Austrian Space Weather Office, GeoSphere Austria（奥地利空间天气办公室，GeoSphere奥地利）；Institute of Physics, University of Graz（格拉茨大学物理研究所）；Goddard Planetary Heliophysics Institute, University of Maryland, Baltimore County（马里兰大学巴尔的摩分校戈达德行星日球物理学研究所）；Heliophysics Science Division, NASA Goddard Space Flight Center（NASA戈达德太空飞行中心日球物理学科学部）；Community Coordinated Modeling Center, NASA Goddard Space Flight Center（NASA戈达德太空飞行中心社区协调建模中心）；Imperial College London（帝国理工学院伦敦）
本研究通过更新ICME目录，揭示了ICME磁场从太阳到日球层的演化规律，提出幂律模型描述磁场变化，并指出太阳活动区磁场与ICME磁场的关联。
2026-03-02 astro-ph.SR physics.space-ph
Turbulence, intermittency and cross-scale energy transfer in an interplanetary coronal mass ejection
本文利用Wind卫星数据研究ICME中的MHD湍流，通过谱指数、平坦度标度指数和三阶矩标度律验证湍流充分发展，并发现ICME鞘层内能量传输率异常高且间歇性增强。
2022-12-13 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Do All Interplanetary Coronal Mass Ejections Have A Magnetic Flux Rope Structure Near 1 AU?
行星际日冕物质抛射（ICME）通常由激波、鞘区和抛射区组成。喷出物区域分为两大类：具有磁通量绳特征的磁云（MC）和不具有这种特征的非磁云（NMC）。由于日冕物质抛射是由磁通量绳喷发引起的，因此回答为什么NMC不具有磁通量绳特征是很重要的。一种观点认为，NMCs在日球层过境期间，由于ICME或ICME与其他大尺度结构之间的相互作用，失去了其原有的磁绳特征。另一种将这种现象归因于几何选择效应，即，当ICME的头部（侧翼，包括腿和非腿侧翼）通过观测航天器时，将沿着航天器轨道在喷出物内探测到MC（NMC）特征。在这封信中，我们将通过ICME的几何性质来检验哪种解释更合理。如果选择效应导致不同的喷出物类型，MCs应该有更窄的鞘区相比，从统计的角度来看，这是由我们的统计证实。此外，我们发现第23周和第24周的NMC尺寸相似，并且NMC小于第23周的MC，但大于第24周的MC。这表明大多数NMC的腿侧穿过航天器。我们的几何分析支持所有ICME都应该在1 AU附近具有磁通量绳状结构。
2020-09-11 astro-ph.SR physics.space-ph
A Catalog of Interplanetary Coronal Mass Ejections Observed by Juno between 1 and 5.4 AU
我们使用磁场测量的朱诺号航天器编目和调查行星际日冕物质抛射（ICME）超过1 AU。在其巡航阶段，朱诺号在2011年9月至2016年6月期间在太阳风中度过了大约5年，提供了1至5.4 AU的行星际磁场（IMF）测量值。因此，朱诺号提供了自1990-2009年任务以来对超过1 AU的ICME属性进行统计分析的最新机会。我们的目录包括80个这样的ICME事件，其中32个包含相关的通量绳状结构。我们发现，磁通量绳的平均磁场强度的依赖性随着日心距离为$r^{-1.24 \pm 0.43}$ 1和5.4 AU之间，在很好的协议与以前的关系使用ICME目录计算在1000。我们将Juno星表与HELCATS星表相结合，创建了一个覆盖0.3-5.4 AU的ICME数据集。使用线性回归模型来拟合双对数图上的组合数据集，我们发现，在较小的日心距离处观察到的ICME的全球扩张速率与在1 AU以外观察到的ICME的全球扩张速率之间存在明显差异。在朱诺编目ICME提出了一个很好的基础，未来多航天器研究ICME的演变之间的内日光层，1 AU，和超越。
2021-11-22 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Acceleration of Solar Energetic Particles by the shock of Interplanetary Coronal Mass Ejection
行星际日冕物质抛射（ICME）激波是加速粒子的重要因素，对太阳高能粒子（SEP）事件有重要贡献。我们进行了磁流体动力学粒子在细胞（MHD-PIC）模拟ICME冲击，以了解加速机制。这些激波在阿尔夫维尼奇马赫数和磁场方向（平行\准垂直）上都不同。我们发现，扩散冲击加速（DSA）起着重要的作用，加速粒子在平行ICME冲击。相比之下，冲击漂移加速度（SDA）在准垂直冲击中起着关键作用。高马赫数的激波被认为能更有效地加速粒子。我们的模拟结果表明，背景湍流和局部粒子速度分布周围的冲击可以间接暗示的加速机制。我们的研究结果还指出了一些可能的\textit{in situ}观察，可以验证我们的理解的主题。
2021-10-05 astro-ph.SR physics.space-ph
The interplanetary mass ejections behaviour in the heliosphere
我们在此概述一种对空间天气和行星生命具有重大意义的重要太阳现象。日冕物质抛射（CME）来自太阳，在日球层膨胀，成为行星际日冕物质抛射（ICME）。它们代表了巨大的等离子体云和磁场，其速度甚至达到2000公里/秒，并扰乱了行星和行星际磁场。磁云是一类特殊的ICME。本文综述了ICME的识别、传播和追踪等方面的研究进展，并指出了ICME和磁云的星表很少。
2014-06-12 astro-ph.SR
4pi Models of CMEs and ICMEs
日冕物质抛射（CME）动态地将太阳表面与遥远的行星际空间连接起来，代表了太阳活动的主要表现。它们不仅具有重大意义，而且在空间天气预测方面发挥着关键作用。近年来，数值方法和计算资源的稳步改进使得能够创建越来越逼真的行星际日冕物质抛射模型，现在可以将其与各种空间飞行任务的高质量观测数据进行比较。这篇评论讨论了现有的CME模型，其特点是科学的目的和范围，CME启动方法，包括物理效应，从而强调充分的3-D（'4PI'）空间覆盖的重要性。
2012-03-28 astro-ph.SR physics.space-ph
Near-Earth Interplanetary Coronal Mass Ejections and Their Association with DH Type II Radio Bursts During Solar Cycles 23 and 24
分析了第23周和第24周行星际日冕物质抛射的特征。本分析主要基于近地ICME目录（Richardson和Cane，2010年）。这项研究的一个重要方面是了解近地和地球有效方面的ICME的关联（II型ICME）与缺乏（非II型ICME）的十米-百米（DH）II型无线电爆发，检测风/波和STEREOS/波。值得注意的是，由CME驱动的DH II型射电爆发表明强大的MHD冲击离开内日冕并进入行星际介质。我们发现，与前一个周期相比，太阳周期24中ICME的发生率大幅减少了56%（64对147事件）。有趣的是，尽管ICME/CME计数显著降低，但两个周期包含几乎相同的II型ICME分数（约47%）。我们的分析表明，即使在1 AU的大距离上，II型CME也保持着比非II型事件更高的速度（523 km/s对440 km/s）。虽然有一个明显的趋势，随着CME初始速度的增加，ICME渡越时间的减少，也存在一个明显的宽范围内的CME速度。从上下文来看，第23周期展示了10个过境时间较短的事件，主要是II类事件，过境时间在20-40小时之间，而有趣的是，第24周期几乎完全没有这种“快速”事件。我们发现一个显着减少的参数$V_{ICME} \times B_{z}$，黎明到黄昏的电场，由39%，在太阳活动周期24与前一个周期相比。此外，$V_{ICME} \times B_{z}$显示出与Dst指数的强…
2022-10-26 astro-ph.SR
Multipoint interplanetary coronal mass ejections observed with Solar Orbiter, BepiColombo, Parker Solar Probe, Wind and STEREO-A
我们报告了从2020年4月至2021年4月的第一个太阳轨道器（SolO）数据开始的行星际日冕物质抛射（ICME）多点原位和成像观测的第一次搜索结果。进行了数据探索分析，包括由SolO、BepiColombo、Parker太阳探测器、Wind和STEREO-A五个航天器结合STEREO-A/SECCHI和SOHO/LASCO的日冕和日光层成像观测进行的磁场和等离子体观测的可视化。我们确定的ICME事件，可以明确地遵循与STEREO-A日光层成像仪在其行星际传播的影响，在上述航天器，并寻找相同的ICME被广泛分离的航天器在原地看到的事件。我们强调两个事件：（1）2020年6月23日，PSP、BepiColombo和Wind在STEREO-A成像引导下，用三重阵容观测到一次小型流光爆发CME;（2）2020年11月29日，PSP和STEREO-A原位观测到第25太阳周的第一次快速CME（$ \approx 1600$ km s $^{-1}$）。这些结果对于模拟ICME的磁结构、行星际演化和通量绳与激波的整体形状以及研究太阳高能粒子的传播都是有用的。来自这些飞行任务的综合数据已经成为空间天气研究的宝库，随着预计在太阳活动周期25的上升期和最高期期间ICME事件的数量不断增加，这些数据预计将变得更加宝贵。
2022-01-04 astro-ph.SR physics.space-ph
Arrival time calculation for interplanetary coronal mass ejections with circular fronts and application to STEREO observations of the 2009 February 13 eruption
美国航天局STEREO飞行任务的一个目标是研究从日地线以外的有利位置预测太阳日冕物质抛射的方向、到达时间和内部结构的可行性。通过一个实例研究，讨论了利用STEREO/SECCHI观测的太阳大伸长观测数据，结合对行星际日冕物质抛射（ICME）锋面形状的不同几何假设（固定-Φ（FP）：一个点，调和平均（HM）：一个圆），计算ICME在黄道平面上的到达时间。这些预测技术使用单航天器成像数据，并以恒定速度和方向的假设为基础。我们证明了对于慢的人（350 km/s）ICME 2009年2月13-18日，由两个STEREO航天器在正交方向上观测，与STEREO/IMPACT/PLASTIC对太阳风等离子体和磁场参数的原位观测相比，HM近似给出的到达时间结果比FP的结果精确12小时，金星快车（Venus Express，MAG）的抵达时间为6小时。我们建议，改善是直接相关的ICME前形状更准确地描述HM的ICME与低倾角的对称轴黄道。在这种情况下，ICME必须被跟踪到> 30°伸长，以获得< 5小时的到达时间误差。一个新推导出的公式计算的到达时间与HM方法也是有用的三角测量技术假设相同的几何形状。
2011-08-02 astro-ph.SR physics.space-ph
Redefining the boundaries of interplanetary coronal mass ejections from observations at the ecliptic plane
2015年1月6日至7日，在L1观测到行星际日冕物质抛射（ICME）。这一事件，这可能与一个弱而缓慢的日冕物质抛射，使我们能够讨论之间的差异边界的磁云和成分边界。围绕ICME的太阳冕洞的快速流提供了一个独特的机会来检查边界的过程定义并解释它们之间的差异。使用风和ACE数据，我们进行了补充分析，包括成分，磁性和运动学观测提供有关ICME的演变远离太阳的相关信息。我们建议侵蚀，至少在ICME的前边界，作为边界之间的差异的主要原因，和成分签名作为最精确的诊断工具ICME的边界。
2016-09-05 astro-ph.SR
Cross helicity of interplanetary coronal mass ejections at 1 au
行星际日冕物质抛射（ICME）包含了范围广泛的磁场和速度波动。这些波动可以解释为阿尔夫维尼克波包平行或反平行于背景磁场传播，反向传播通量之间的功率差由交叉螺旋度量化。我们已经确定了在$10^{-3}-10^{-2}$ Hz的惯性距离波动的交叉螺旋度在226 ICME通量绳和176 ICME鞘观察到的风航天器在1995-2015年期间在1 au。通量绳和鞘的平均，归一化的交叉螺旋度分别为0.18和0.24，这里的正值表示净反向阳通量。虽然仍然倾向于反向阳方向的平均，ICME的通量往往是更平衡的比在太阳风在1 AU，那里的平均交叉螺旋度更大。叠加的历元配置文件显示，交叉螺旋度急剧下降的鞘，并达到最低限度内的磁通绳附近的前缘。更不平衡，太阳风一样的交叉螺旋度被发现朝向后缘和横向进一步从绳轴。交叉螺旋度的磁通绳取向和上游激波的存在的依赖被认为是。在1天文单位的ICME低交叉螺旋度的潜在起源包括在太阳和ICME-太阳风在行星际空间的相互作用的闭环通量绳的平衡驱动。我们建议，低交叉螺旋度的波动被添加到ICME签名的标准列表。
2022-05-16 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Coronal Flux Ropes and their Interplanetary Counterparts
我们报告的一项研究，比较从喷发数据推断出的日冕通量绳与从原位数据构建的行星际同行。喷发数据包括源区磁场、喷发后弧和日冕物质抛射（CME）。通量绳适合于2011年和2012年协调数据分析研讨会（CDAW）考虑的行星际CME（ICME）。我们计算了每一次相关的太阳爆发所涉及的总重连通量，发现它与耀斑性质、CME运动学和ICME性质密切相关。通过对白光日冕观测数据进行磁绳拟合，得到了磁绳的几何性质，并加入了由重联通量导出的磁性质。我们发现在给定的日心距下日冕中的CME磁场明显高于周围的磁场。磁绳磁场强度的径向依赖性比环境磁场的径向依赖性快。日冕磁绳的磁场强度也与根据现场数据构建的行星际磁绳中的磁场强度相关，并与ICME中观测到的峰值磁场强度相关。观测到的MCs峰值场强之间的相关性的物理原因是更高的磁场含量在更快的日冕通量绳，并最终在喷发区域较高的重联通量。根据喷发数据和日冕观测构建的磁通量绳提供了一个现实的输入，可供各种模型用于预测地球和日光层其他目的地的ICME的磁性。
2017-05-29 astro-ph.SR physics.space-ph
A Prolonged Southward IMF-Bz Event of May 02--04, 1998: Solar, Interplanetary Causes and Geomagnetic Consequences
对1998年5月2日至4日期间长时间（约44小时）的弱南向行星际磁场（IMF-Bz）状况进行了详细的研究。在此期间的现场观测显示，嵌入行星际日冕物质抛射（ICME）中的膨胀磁云通过，随后是由另一个ICME驱动的冲击和行星际不连续性。ICME的到来和前锋冲击导致了持续的向南IMF-Bz条件。还对与ICME间隔有关的IMF源区的磁结构进行了研究，显示出开放的磁场结构，源自日光层电流片（HCS）北部的一个小活动区。4月29日和5月1日，系统结构始终位于HCS以北，表明其极性没有变化。这些向外定向的径向场线在冲击等离子体中传播的CME周围的悬垂解释了在1 AU处观察到的IMF-Bz的极性变化。此外，在地磁场变化中也检测到多次增强，这与5月3日0700- 1700 UT期间在1 AU处观察到的密度脉冲表现出明显的一一对应关系。对这两种变化的频谱分析表明，离散频率相同，分别为0.48、0.65和0.75 mHz，这表明太阳风密度的增加可引起可检测的全球地磁扰动。因此，观测结果提供了一个更深入的了解可能的原因和地磁后果的长期弱南IMF-Bz条件。
2016-04-18 astro-ph.SR physics.space-ph
Sun-to-Earth Observations and Characteristics of Isolated Earth-Impacting Interplanetary Coronal Mass Ejections During 2008-2014
分析了2008年1月至2014年8月期间发生的孤立的撞击地球ICME样本，以详细研究与相应CME相关的灯丝喷发类型有关的ICME原位特征。对于地球定向日冕物质抛射，使用STEREO-A、B COR 1和COR 2日冕仪和日光层成像仪HI 1进行了运动学研究。基于外推的日冕物质抛射运动学，我们确定了相互作用的日冕物质抛射，这被排除在进一步的分析之外。应用这种方法，一组31个孤立的地球撞击日冕物质抛射明确确定，并与现场测量记录的风航天器。我们将这些事件按日冕物质抛射源的位置和相关的暗条喷发类型分为不同的子集。因此，事件被分为三个子样本：活动区（AR）CME，消失的灯丝（DSF）CME和隐形CME。相关的三组ICME进一步分为两个子集：磁障碍（MO）事件（其中四个是隐形的），包括至少部分暴露通量绳特征的ICME，以及喷出物（EJ）事件，没有显示出这些特征。在下一步中，MO事件进行了更详细的分析，考虑到磁场强度和等离子体特性在三个不同的部分ICME，定义为湍流鞘（TS），锋区（FR），和MO本身。分析揭示了AR，DSF和隐形ICME的各种定义明确的相关性，我们考虑基本的物理概念对其进行了解释。我们的研究结果支持这一假设，ICME显示不同的签名取决于在原地航天器的轨迹，在顶点与侧翼命中。
2020-08-24 astro-ph.SR physics.space-ph
Study of Interplanetary and Geomagnetic Response of Filament Associated CMEs
日冕物质抛射（CME）对地球磁场有重要影响，并可能导致空间天气事件。在本研究中，我们选择了几个CME与太阳上的暗条爆发。我们试图在1AU处识别ICME内细丝材料的存在。我们讨论了如何不同的ICME与灯丝导致中等或主要的地磁活动在他们到达地球。我们的研究还强调了在孤立和相互作用的CME中识别1AU的细丝材料的困难。
2018-06-30 astro-ph.SR physics.space-ph
Effects of coronal mass ejection orientation on its propagation in the heliosphere
本研究分析1997–2018年31组CME-ICME关联，结合日冕仪椭圆拟合与近地原位数据，发现ICME朝向显著影响鞘区非径向流，但对整体阻力无显著影响。
2023-09-27 astro-ph.SR physics.space-ph
20 Years of ACE Data: How Superposed Epoch Analyses Reveal Generic Features in Interplanetary CME Profiles
行星际日冕物质抛射（ICME）是从日冕传播到行星际介质的磁性结构。在L1天平动点进行了20多年的观测，ACE提供了数百个ICME，这些ICME在几个太阳周期的不同时间被探测到，具有不同的特征，如传播速度。我们调查了一个重访的目录超过400 ICME使用叠加历元的方法的平均值，中位数，和最可能的值的分布的磁场和等离子体参数。我们还研究了ICME相对于太阳风的速度、太阳活动周期以及磁云的存在对ICME的影响。我们发现，快速传播的ICME（相对于前面的太阳风）仍然显示出在1 AU的压缩迹象，如压缩鞘和磁场的不对称轮廓。虽然太阳活动周期的演变并不影响ICME的一般特征，但在活动周期的活动部分有更多的极端事件，扩大了所有参数的分布。最后，我们发现有或没有检测到磁云的ICME显示出类似的配置文件，这证实了没有检测到磁云的ICME更远离磁绳核心的假设。这种研究提供了对形成太阳风中ICME总体特征的过程的一般性了解，并可在今后太阳系不同地点的飞行任务中加以推广。
2020-11-10 astro-ph.SR
An Observationally Constrained Analytical Model for Predicting the Magnetic Field Vectors of ICMEs at 1 AU
我们报告了一个观测约束的分析模型，行星际通量绳模拟器（INFROS），用于预测行星际介质中日冕物质抛射（CME）的磁场矢量。INFROS的主要结构涉及使用从观测参数获得的近太阳通量绳特性，这些参数通过模型演变，以估计行星际日冕物质抛射（ICME）在任何日心距离处的磁场矢量。我们已经制定了一个新的方法，在INFROS纳入膨胀的性质和随时间变化的轴向磁场强度的通量绳在其通过航天器。作为概念的证明，我们提出了2013年4月11日发生的撞击地球的CME的案例研究。利用日冕物质抛射通量绳的近太阳性质，我们估计了宇宙飞船在1天文单位时撞击日冕物质抛射的磁矢量。预测的ICME的磁场分布显示出良好的协议与现场航天器所观察到的。重要的是，从模型预测获得的磁场（Bz）的向南分量的最大强度（10.5 $\pm$ 2.5 nT）与观测值（11 nT）一致。虽然我们的模型不包括ICME等离子体参数的预测，作为一个一阶近似，它显示了有前途的结果，在近实时的预测Bz的预测相关的磁暴的严重程度是至关重要的。与耗时且计算昂贵的MHD模型相比，这可能是一种简单的空间天气预报工具。
2019-12-07 astro-ph.SR physics.space-ph
Composition Structure of Interplanetary Coronal Mass Ejections From Multispacecraft Observations, Modeling, and Comparison with Numerical Simulations
我们提出了一个分析的铁离子组成的两个行星际日冕物质抛射在2007年5月21日至23日观察到的ACE和STEREO航天器的背景下的磁结构的喷出物通量绳，鞘区，和周围的太阳风流。这种分析是可能的，由于多航天器数据插值，重建和可视化的最新进展，以及从最近的MHD模拟磁击穿和磁通量消除CME启动的离子电荷状态建模的结果。我们使用这些进展来解释的ICME等离子体组合物的磁拓扑结构和CME的演变产生的具体功能。我们发现，在这两个数据和我们的MHD模拟，通量绳中心是相对较冷的，而电荷状态增强包围和跟踪通量绳。ICME的磁取向暗示了在喷发过程中的磁爆发式重联，这可以解释所观察到的铁增强物的空间位置正好在传统的磁绳磁特征之外和两个ICME之间。模拟和数据之间的详细比较更加复杂，但在第二磁通绳期间ACE和STEREO-A数据中高铁电荷状态的急剧增加与磁通抵消结果中的类似特征相对应。我们讨论了这种集成的原位数据分析和建模方法的前景，以推进我们的统一CME到ICME演变的理解。
2012-11-01 astro-ph.SR physics.space-ph
Intermittency in Interplanetary Coronal Mass Ejections Observed by Parker Solar Probe and Solar Orbiter
该研究利用帕克太阳探测器和太阳轨道器数据分析了49个ICME中的间歇性，发现ICME具有径向不变的充分发展湍流特征，而鞘区间歇性随距离增大，且可能含非湍流结构。
2025-05-28 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Kinematic Properties of Slow ICMEs and an Interpretation of a Modified Drag Equation for Fast and Moderate ICMEs
我们报告的慢行星际日冕物质抛射（ICME）的SOHO/LASCO，行星际闪烁，和现场观测确定的运动学特性，并提出了一个修改的ICME运动方程。我们确定了2010年和2011年之间的7个ICME，并在我们以前的工作中报告的39个事件进行检查。我们观测了15个快速（V_SOHO - V_bg > 500 km/s）、25个中等（0 km/s <= V_SOHO - V_bg <= 500 km/s）和6个慢速（V_SOHO - V_bg < 0 km/s）ICME，其中V_SOHO和V_bg分别是ICME的初始速度和背景太阳风的速度。对于慢ICME，我们发现以下结果：i）它们在传播过程中向背景太阳风的速度加速，并在0.34（+-）0.03 AU处达到它们的最终速度。ii）当它们达到479（+-）126 km/s时，加速结束;这接近于本研究期间太阳风的典型速度。iii）当k_1和k_2为常数时，得到了加速度a = -k_2（V-V_bg）的二次方程。|V - V_bg|比线性方程a = -k_1（V-V_bg）更合适，其中V是ICME的传播速度，而后者给出的卡方值比前者小。对于快速和中等速度的ICME的运动，我们得到了一个修正的阻力方程。从流体动力学的观点，我们解释了这个方程：当ICME的速度为0 km/s <= V-V_bg <= 2300 km/s时，流体动力学Stokes阻力是IC…
2014-01-08 astro-ph.SR physics.space-ph
Turbulent Properties of Interplanetary Coronal Mass Ejections Observed by Solar Orbiter in the Inner Heliosphere
Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences（阿亚巴塔观测科学研究所）；Department of Applied Physics, Mahatma Jyotiba Phule Rohilkhand University（马哈特马·乔蒂巴·普勒罗希尔坎德大学应用物理系）；Department of Physics, Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院物理系）；Indian Institute of Space Science and technology（印度空间科学与技术研究所）；Indian Institute of Astrophysics（印度天体物理研究所）；Center of Excellence in Space Sciences India, IISER Kolkata（印度空间科学卓越中心，加尔各答印度科学教育研究所）
太阳轨道器观测揭示ICMEs在太阳风中表现出更平衡的阿尔芬波动，其频谱特征与太阳风不同，表明ICMEs具有独特的湍流特性。
2026-01-11 astro-ph.SR
Why the Shock-ICME Complex Structure is Important: Learning From the Early 2017 September CMEs
2017年9月初，一个异常活跃的太阳活动区AR 12673引起了太阳物理学界的极大兴趣。它产生了4个X级耀斑，20多个CME和一个强烈的磁暴，其Dst指数的峰值在2017年9月8日02：00 UT达到-142nT。在这项工作中，我们检查行星际和太阳源的强烈磁暴。我们发现，这次磁暴主要是由激波-ICME复合结构引起的，该结构是由2017年9月6日CME驱动的激波传播到之前的ICME中形成的，该ICME是2017年9月4日CME的行星际对应物。为了更好地理解这种结构的作用，我们进行了定量分析的ICME的地质有效性的增强所引起的冲击压缩。分析表明，冲击压缩使这次磁暴的强度增强了两倍。如果没有冲击压缩，将只有一个中等的磁暴，峰值Dst值为-79 nT。此外，对激波-ICME复合结构内部质子通量特征的分析表明，该结构还将太阳高能粒子（SEPs）的强度提高了约5倍。这些结果说明激波-ICME复合体结构在太阳物理研究和空间天气预报中是一个非常重要的因素。
2018-05-14 astro-ph.SR physics.space-ph
Automatic detection of Interplanetary Coronal Mass Ejections from in-situ data: a deep learning approach
几十年的研究已经提出了几个标准来检测行星际日冕物质抛射（ICME）的时间序列从现场航天器测量。其中最常见的是增强和平稳旋转的磁场，低质子温度和低等离子体β。然而，由于这些特征的强可变性，因此对于每个ICME并没有全部观察到这些特征。视觉检测是耗时的，并有偏见的观察者的解释，导致非详尽的，主观的，因此很难再现的目录。利用卷积神经网络的滑动窗口和峰值检测，我们提供了一个快速，自动和多尺度检测ICME。该方法已在1997年至2015年间WIND的原位数据以及在此期间记录的657个ICME上进行了测试。该方法提供了一个明确的ICME的视觉代理，给出了类似于专家观察员会给出的数据的解释。我们发现，在2010-2015年期间的232个ICME中，最多有197个（召回84 +-4.5%，包括Nieves-Chinchilla等人（2015）和Chi等人（2016）列表中存在的90%的ICME。假阳性的最小数量为158个预测ICME中的25个（精确度84 ± 2.6%）。虽然不太准确，但该方法也适用于一个或多个缺失的输入参数。该方法的优点是通过增加输入数据量来提高其性能。该方法的通用性为航天器原位测量中许多不同事件特征的自动检测铺平了道路。
2019-05-09 astro-ph.SR
Kinematics of ICMEs/shocks: blast wave reconstruction using type II emissions
我们提出了一个物理方法来重建的轨迹行星际冲击使用II型无线电发射数据。这种技术计算激波轨迹时假设扰动在行星际介质中以爆炸波的形式传播。我们应用这种冲击波重建（BWR）技术来分析8个快速地球定向ICME/冲击与II型排放。该技术推导出一个冲击轨迹，再现II型频率漂移，并计算冲击开始速度，冲击渡越时间和冲击速度在1 AU。有很好的协议比较BWR的结果与II型光谱，从日冕图像的数据，在现场测量，和行星际闪烁（IPS）的观测。第二类数据的扰动影响BWR技术的准确性。该方法可用于实时跟踪引起TII辐射的行星际激波，预测激波到达时间和激波速度。
2015-03-25 astro-ph.SR
In-situ Observation Of Alfv'en Waves In Icme Shock-Sheath Indicates Existence Of Alfv'enic Turbulence
行星际空间中日冕物质抛射（CME）的动力学演化产生了高度湍流、压缩和加热的激波鞘。这一区域为研究小尺度下的湍流涨落提供了独特的环境，并为揭示湍流耗散和等离子体加热的物理机制提供了机会。磁化等离子体中的湍流如何控制空间和天体物理等离子体中的能量输运过程是21世纪一个具有吸引力和挑战性的开放性问题。为此，文献讨论了磁化等离子体中的三种类型的磁流体动力学（MHD）波/波动，即磁声波（快），阿尔芬（中等）和声波（慢）。磁声波类型在行星际介质中最常见。然而，迄今为止尚未在ICME鞘管中识别出阿尔芬波/波动。阿尔夫文波的陡化可以形成导致阿尔夫文激波的旋转间断。但是，从理论上对它们的存在提出了质疑。本文用文献中描述的三种不同的方法证明了在1AU处湍流激波鞘内Alfven波的可观测的现场证据。我们还估计了Els 'asser变量、标准化交叉螺旋度、标准化剩余能量以及Alfven波向外流动的指示。IMF功率谱分析表明，ICME激波鞘中存在阿尔芬湍流。该研究在行星际空间等离子体、其与行星等离子体的相互作用以及天体物理等离子体领域具有重要意义。
2022-09-12 astro-ph.SR physics.space-ph
Classification of Enhanced Geoeffectiveness Resulting from High-Speed Solar Wind Streams Compressing Slower Interplanetary Coronal Mass Ejections
本研究分析了1996至2020年的太阳风数据，发现高速太阳风流压缩慢速行星际日冕物质抛射（ICMEs）的相互作用会显著增强地磁暴活动，其地磁效应几乎是SIR风暴事件的两倍，主要归因于动态压力升高及磁场分量放大。
2024-02-12 astro-ph.SR physics.space-ph
Polytropic behavior in the structures of Interplanetary Coronal Mass Ejections
多方过程是空间等离子体粒子群热力学的特征。多变指数$γ$特别重要，因为它通过量化系统压缩或膨胀时的温度变化来描述系统的热力学行为。利用Wind航天器等离子体和$01/1995 - 12/2018$期间的磁场数据，研究了336次行星际日冕物质抛射（ICME）事件的热力学演化。对于每一个事件，我们得出的指数$γ$在鞘和磁性喷出物结构，以及事件前和事件后的地区。然后，我们检查在这四个区域中的所有$γ$指数的分布，并推导出每个的熵梯度，这是环境加热的指示。我们发现，在ICME鞘区，预计波湍流是最高的，热力学需要最长的恢复到原来的准绝热过程，而它恢复得更快，在安静的喷出物区域。这种模式产生了一个热力学循环，其特征在于ICME上游的近绝热值$γ$ ~ $γ$ ${_a}$（=5/3），鞘中的$γ$ ${_a}$- $γ$ ~ 0.26，ICME喷出物中的$γ$ ${_a}$ - $γ$ ~ 0.13，并在ICME通过后再次恢复到$γ$ ~ $γ$ ${_a}$。这些结果揭示了ICME等离子体中的湍流加热速率：多方指数从其绝热值越低并且越接近其等温值，熵梯度越大，并且因此加热ICME等离子体的湍流加热速率越大。
2022-09-26 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Kilometric type II radio emissions in Wind/WAVES TNR data and association with interplanetary structures near Earth
本研究利用Wind/WAVES TNR数据在一个太阳活动周内识别出134个千米波II型射电事件，发现其与含双向电子且速度更快的ICMEs高度相关，更易引发强烈地磁暴，证明TNR数据对事件分析和激波预测具有重要价值。
2023-11-23 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Superposed epoch study of ICME sub-structures near Earth and their effects on galactic cosmic rays
行星际日冕物质抛射（ICME）是太阳爆发的行星际表现。被超越的太阳风在ICME的前部形成了一个压缩等离子体鞘。磁云（Magnetic clouds，MC）是ICME的一个子集，具有特定的特性（例如存在磁绳）。当ICME经过地球附近时，地面观测表明银河系宇宙射线（GCR）的通量减少。本文的主要目的是寻找：不同ICME子结构的共同等离子体和磁特性，以及ICME特性对近地GCR通量的影响。我们使用叠加历元的方法应用于一个大型的ICME观测\insitu \的航天器ACE，在1998年和2006年之间。我们还应用叠加历元分析GCRs的时间序列观察与麦克默多中子监测器。我们发现，缓慢的MC在1 AU平均有更多的大规模鞘。我们的结论是，这是因为它们在离开太阳的过程中被阻力更有效地减速。慢MC也具有更对称的磁场和鞘，其扩张类似于其随后的MC，而相比之下，快MC具有不对称的磁轮廓和压缩鞘。在所有类型的MC中，我们发现质子密度和温度，以及磁波动可以扩散内的MC由于三维重联的前面。最后，我们导出了一个描述宇宙射线随磁场涨落和磁场强度变化的定量模型。所获得的鞘/MC/GCR特性对应于慢，中和快ICME的典型配置文件，可用于预测/模拟这些事件，并更好地了解高能粒子在ICME中的传输。它们还有助于改进今后的空间天气业务活动。
2016-07-28 astro-ph.SR physics.space-ph
Pinching of ICME Flux Rope: Unprecedented Multipoint Observations of Internal Magnetic Reconnection during Gannon's Superstorm
研究利用多颗航天器观测2024年Gannon超级风暴，揭示ICME磁通量绳内部大尺度磁重联及其空间天气意义。
2025-08-30 astro-ph.SR physics.space-ph
Tracing the ICME plasma with a MHD simulation
行星际日冕物质抛射（ICME）等离子体化学成分的确定是一个悬而未决的问题。更具体地说，人们还没有完全理解在太阳扰动期间对日冕等离子体的遥感观测如何演变成远离太阳的原地测量的等离子体特性。背景行星际等离子体的环境条件对空间天气很重要，因为它们影响扰动的演化、到达时间和地球效应。RIMAP（Reverse In Situ and MHD APproach）是一种直接利用1天文单位（AU）观测数据重建黄道面（包括磁帕克螺线）日光层的技术。它结合了分析和数值方法，保留了小尺度的风流线的纵向变化。在这项工作中，我们使用RIMAP来测试ICME与行星际介质的相互作用。我们的传播模型的均匀非磁化（即没有内部磁绳）云开始在800公里s-1在0.1 AU到1.1 AU。我们用PLUTO MHD代码进行的3D磁流体动力学（MHD）模拟显示，在ICME之前形成了一个压缩锋，不断受到云膨胀的驱动。使用被动示踪剂，我们发现，最初的ICME材料在其传播过程中不碎片后面的前面，我们量化的传播等离子体云与周围的太阳风等离子体，这可以检测到在1 AU的混合。
2022-11-23 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Can metric radio bursts be used as a diagnostics tool for interplanetary coronal mass ejections?
本研究探索米波射电暴估算的近太阳日冕磁场与1 AU处ICME磁场的关系，发现二者相关性不佳，表明米波射电观测在估算地球附近ICME磁场方面效果有限。
2025-04-17 astro-ph.SR physics.space-ph
Observable effects of Interplanetary Coronal Mass Ejections on ground level neutron monitor counting rates
在这项工作中，非经常性的福布什减少（FD）触发的冲击驱动行星际日冕物质抛射（ICME）的通道进行了分析。已经研究了59个ICME，但其中只有25%与FD相关。我们发现，冲击驱动磁云（MC）产生更深的FD比冲击驱动喷出物。这一事实可以解释关于中子监测器（NM）计数率和MC/喷出物的速度和其相关的刚性下降之间观察到的增长趋势。MC比喷出物更快，并且具有更高的相关刚性。此外，ICME的减速似乎是产生FD的一个原因，这可以从NM计数率和减速之间的下降趋势中推断出来。这可能意味着从日冕到地球的ICME与太阳风之间的相互作用对产生更深的FD起着重要作用。最后，我们得出结论，没有磁绳拓扑的喷出物是不太有效的解开FD。
2013-02-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Visualizing the Magnetic Structure in Interplanetary Coronal Mass Ejections with ATHARV
Indian Institute of Science (IISc)（印度科学研究所）；Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences (ARIES)（阿里亚巴塔观测科学研究所）；Mahatma Jyotiba Phule Rohilkhand University（马哈特玛·乔蒂巴·普尔罗希尔坎德大学）；Indian Institute of Technology Delhi（德里印度理工学院）；Indian Institute of Space Science and Technology (IIST)（印度空间科学与技术学院）；IISER Kolkata（加尔各答印度科学教育研究所）
本文介绍了一种名为ATHARV的分析工具，通过将原位时间序列测量重映射到空间坐标，并结合多点观测，揭示了ICME内部磁场的三维结构和不均匀性。
2026-06-01 astro-ph.SR
Characteristics and applications of interplanetary coronal mass ejection composition
行星际日冕物质抛射（ICME）成分的现场测量，包括元素丰度和重离子电荷态的测量，为日冕物质抛射（CME）的研究开辟了遥感观测之外的新途径。不同元素丰度之间的比率可以诊断CME的等离子体起源（例如，由于第一电离势（FIP）效应，这意味着具有不同FIP的元素在光球和日冕之间被分馏。由于冻结效应，日冕物质抛射的电子温度可以通过特定元素不同电荷态之间的比值来确定，从而可以用来研究日冕物质抛射的喷发过程。在这篇综述中，我们首先给出了一个概述ICME的组成，然后展示他们在研究一些重要的问题，如丝状等离子体的起源和磁通量绳喷发过程中的CME的应用。最后，我们指出了几个重要的问题，应进一步解决，以更好地利用ICME组合物来研究日冕物质抛射。
2020-06-20 astro-ph.SR
The Solar Connection of Enhanced Heavy Ion Charge States in the Interplanetary Medium: Implications for the Flux-rope Structure of CMEs
我们研究了一组54个行星际日冕物质抛射（ICME）事件，这些事件的太阳源非常接近盘中心（距中央子午线15度以内）。ICME由23个磁云事件和31个非磁云事件组成。我们的分析表明，MC和非MC ICME或多或少有相同的喷发特征在太阳的软X射线耀斑和CME。这两种类型的电荷状态有显着的增强，虽然非MC结构的增强水平略低。电荷态增强的总持续时间也比由太阳风等离子体和磁场特征导出的MC中的电荷态增强的总持续时间小得多。我们发现很好的相关性之间的Fe和O的电荷状态的测量和耀斑性质，如软X射线耀斑强度和耀斑温度的MC和非MC。这些观测结果表明，无论是MC和非MC ICME可能有一个磁通绳结构和不利的观测几何可能是负责非MC结构的外观在1 AU。我们没有发现任何证据表明活动区膨胀导致ICME缺乏磁绳结构，因为MC和非MC事件产生高电荷态和太阳磁绳结构的机制是相同的。
2012-12-04 astro-ph.SR
Three Dimensional Simulations of Solar Wind Preconditioning and the 23 July 2012 Interplanetary Coronal Mass Ejection
预测日冕的大规模喷发及其在行星际空间的传播仍然是太阳物理学和太阳物理学研究中的一个突出挑战。在这篇文章中，我们描述了三维磁流体动力学模拟的内部日光层导致并包括极端行星际日冕物质抛射（ICME）的2012年7月23日，使用代码PLUTO开发。模拟驱动使用卡林顿旋转2125和2126的日冕模型的输出，并在初始条件的不确定性，能够重现7月23日ICME的可比规模的事件，在1天文单位具有类似的速度和密度分布。发射时间的这一事件，然后改变关于最初的7月19日ICME和太阳风预处理的影响被认为是显着的事件，这种规模和减少在一个时间窗口符合的弹道填充耗尽日光层部门。这些结果表明，7月23日的ICME基本上没有受到之前事件的影响，但如果它在7月19日事件发生的时间更近，它会经历更低的阻力，那么它会走得更快。我们讨论这个系统的研究太阳风预处理的背景下，空间天气预报。
2020-09-04 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph
Observation of Alfven wave in ICME-HSS interaction region
阿尔文波（Alfvén wave，AW）是太阳发射的太阳风中最常见的波动。此外，行星际日冕物质抛射（ICME）和高速流（HSS）之间的相互作用也被多次观测到。然而，这种相互作用会产生AW吗？在这种情况下，AW的性质是什么仍然是一个悬而未决的问题。为了回答这个问题，我们研究了1999年10月21日在1AU处由Wind航天器观测到的ICME-HSS相互作用事件。我们已经使用了Walén测试来识别AW和估计Elsasser变量，以找到AW的特性。我们明确地发现，ICME占主导地位的向阳AW，而尾随HSS有很强的反向阳AW。我们认为ICME-HSS相互作用使ICME的MC变形，导致MC内的AWs。此外，ICME早期重联的存在也可能是其内部AW起源的主要原因。
2023-02-17 astro-ph.SR physics.space-ph
Suzaku Detection of Solar Wind Charge Exchange Emission from a Variety of Highly-ionized Ions in an Interplanetary Coronal Mass Ejection
已知通过太阳风电荷交换（SWCX）产生的X射线发射污染X射线观测数据，当主要目标是相对弱的漫射源时，其量通常是显著的或甚至占主导地位，特别是在软X射线波段，这取决于观测期间的空间天气。特别是，行星际日冕物质抛射（ICME）引起的SWCX事件往往是光谱丰富，并提供关键信息的ICME等离子体中的金属丰度。我们分析了2005年9月11日朱雀号在一次X6级太阳耀斑后不久观测到的SN 1006背景数据，这些耀斑的特征分别与相关的ICME一起被探测到。我们发现，这些数据包括从各种高度电离的离子通过SWCX产生的发射线。发现检测到的离子的相对丰度与过去ICME驱动的SWCX事件一致。因此，我们得出结论，这一事件是ICME驱动的。此外，我们首次从SWCX发射中检测到硫XVI线，这一事实表明它是有史以来观测到的光谱最丰富的SWCX事件。我们认为，ICME驱动的SWCX事件的观测可以提供一个独特的探针，研究人口的高度电离的离子在等离子体中，这是很难测量在目前可用的原位观测。
2021-02-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Quasi-planar ICME sheath: a cause of first two-step extreme geomagnetic storm of 25th solar cycle observed on 23 April 2023
本文研究第25太阳活动周2023年4月23日的两步极端地磁暴，发现准平面磁结构（PMS）导致的弱绝热膨胀增强了南向磁场分量，从而高效驱动地磁暴。
2024-01-12 astro-ph.SR physics.space-ph
Statistical Analysis of Interplanetary Shocks from Mercury to Jupiter
本研究对从水星到木星距离范围内的行星际激波进行统计分析，发现激波参数随日心距离无显著变化，但SIRs相关激波比例随距离增加而上升，ICME相关激波比例下降，并揭示帕克螺旋对SIRs的非对称性影响。
2023-04-12 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Turbulence/wave transmission at an ICME-driven shock observed by Solar Orbiter and Wind
太阳轨道器于2020年4月19日在0.8 AU观测到行星际日冕物质抛射（ICME）事件。ICME也于2020年4月20日在1 AU被Wind观测到。行星际激波被驱动到ICME的前面。我们着重于磁波动穿过激波的传输，并分析了两个航天器观测到的激波附近的太阳风湍流的特征波模式。ICME事件的特征在于基于磁螺旋度的技术。太阳轨道器激波法线采用磁共面法，风激波法线采用混合共面法。磁场波动的功率谱是通过应用快速傅立叶变换和Morlet小波分析产生的。为了理解在激波附近观测到的波的性质，我们使用归一化的磁螺旋度作为诊断参数。利用小波重构的磁场涨落矢端图进一步研究了波的偏振特性。我们发现，太阳轨道器和风观测到的ICME驱动激波是一个快向前的斜激波，激波角更垂直于1 AU。激波穿越后，磁场波动功率增大。大部分磁场涨落功率存在于横向涨落中。在激波附近，两个航天器都观察到航天器框架中的右旋偏振波。上游波的特征属于一个相对较宽的低频带，这可能是由于流动粒子激发的低频MHD波。对于下游磁波活动，我们在航天器坐标系中发现了频率接近质子回旋频率的倾斜动力学阿尔文波。由于激波压缩和多普勒效应，下游波的频率增加了7-10倍。
2021-02-05 astro-ph.SR physics.space-ph
A Sun-to-Earth analysis of magnetic helicity of the 17-18 March 2013 interplanetary coronal mass ejection
我们比较了2013年3月17-18日行星际日冕物质抛射（ICME）通量绳在1 AU和太阳对应物中的磁螺旋度。前身日冕物质抛射（CME）于2013年3月15日从NOAA活动区11692爆发，并与M1.1耀斑有关。我们使用喷发后拱廊（PEA）方法（Gopalswamy et al. 2017 a）导出源区重联通量，该方法使用光球磁图和PEA下的面积。通过对白光日冕物质抛射观测的正演模拟，得到了近太阳磁绳的几何特性。结合几何特性和重联通量，我们提取了CME通量绳的磁性（Gopalswamy等人，2017 b）。我们推导出磁螺旋度的磁通绳使用其磁性和几何性质获得的太阳附近，并在1 AU。我们使用一个常数-α无力圆柱形磁绳模型来拟合现场观测数据，以获得1-AU ICME的磁性和几何信息。我们发现ICME和CME之间的螺旋度的振幅和符号有很好的对应关系，假设一个半圆形（半环面）的ICME通量绳的长度为π AU。我们发现，在1 AU的总通量绳螺旋度的约83%是由低日冕中的磁重联注入的。讨论了磁绳长度的假设对磁螺度的影响。这项研究通过日地系统连接磁通量绳的螺旋度，对于行星际介质中螺旋度的起源和1天文单位处ICME通量绳的拓扑结构及其空间天气后果具有重要意义。
2017-12-04 astro-ph.SR
Evidence for in situ particle energization during the May-2024 event based on ASPEX instrument on board Aditya-L1
Physical Research Laboratory（物理研究实验室）；Indian Institute of Technology, Gandhinagar（印度理工学院甘地纳格尔分校）；Indian Institute of Science Education and Research, Pune（印度科学教育与研究学院浦那分校）
基于Aditya-L1卫星上的ASPEX仪器，研究2024年5月事件中ICME相互作用导致的粒子加速现象，揭示了日球层内粒子加速的机制和分布特征。
2025-12-15 astro-ph.SR physics.space-ph
