Solar Models and Astrophysical S-factors Constrained by Helioseismic Results and Updated Neutrino Fluxes
本研究利用日震学数据和更新中微子通量约束太阳模型,发现Magg丰度标度模型最优,并诊断出S因子偏差,可显著改善太阳模型。
2024-07-16 astro-ph.SR hep-ex nucl-th
Effects of electromagnetic fluctuations in plasmas on solar neutrino fluxes
利用涨落耗散定理,研究了等离子体中电磁涨落对太阳中微子通量的影响。我们发现,由于太阳的高密度,在太阳核心的电磁频谱增强的电磁波动,这增加了辐射能量密度和压力。当太阳中心气压不变时,利用修正的辐射公式计算出的电磁涨落,中心温度降低。借助于从数值太阳模型中导出的中心温度与中微子通量之间的经验关系,我们给出了电磁涨落对太阳各中微子通量的影响。我们还讨论了其他天体的电磁涨落对辐射压和能量密度的增强作用。
2022-11-02 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Study of Different Solar Cycle Variations of Solar Energetic Particles and Cosmic Rays by Despiking ACE/SIS Heavy-Ion Fluxes
宇宙射线(CR)包括银河宇宙射线(GCR)和异常宇宙射线(ACR)。航天器观测的质子和重离子CR通量数据经常受到太阳高能粒子(SEP)事件的严重污染。在这项工作中,我们从ACE/SIS航天器观测的CR分离SEP与自动削峰算法,所以我们能够研究不同的变化的SEP和CR在一个太阳周期。特别地,我们研究了SEP和CR的元素比、第一电离势依赖性和元素依赖性以及信息熵。从而对高能粒子的不同组成、起源、输运过程等有新的认识。
2013-12-09 astro-ph.SR
Powerful Solar Flares of September 2017: Correspondence Between Parameters of Microwave Bursts and Proton Fluxes near Earth
在这篇文章中,我们考虑了三个质子耀斑的射电特征,这些耀斑导致了地球附近太阳高能粒子(SEP)的离散增强。分析证实,微波爆发的通量密度和频谱反映了加速粒子的数量和能谱,包括进入地球的10-100 MeV质子,尽管后者是由电子传播到光球层产生的。
2018-02-01 astro-ph.SR
Investigating the impact of Solar Fusion III reaction rates on helioseismic constraints and solar neutrino fluxes
STAR Institute, Université de Liège(列日大学STAR研究所)
本文研究了太阳融合III反应速率对太阳模型及中微子通量的影响,探讨了当前不确定性对硼中微子和CNO循环通量的潜在影响。
2026-05-19 astro-ph.SR
Cycles of the magnetic activity of the Sun and solar-type stars and simulation of their fluxes
研究了小波分析和傅立叶分析在类日恒星和太阳辐射通量变化数据集上的应用。在太阳的情况下,小波分析帮助我们看到了一组周期的值,除了“11年”周期:22年,40-50年和100-120年的长期周期和2- 3,5年和1,3年的短期周期。我们提出了一种方法的色球通量模拟使用的13晚型恒星,其中有很好的确定类似于11年的太阳活动周期的周期性流量变化。我们的通量预测是基于威尔逊山天文台和可比的太阳数据集的色球钙排放时间序列测量。我们发现太阳三分量模型很好地解释了恒星色球观测。
2012-04-05 astro-ph.SR
Rotating Solar Models in Agreement with Helioseismic Results and Updated Neutrino Fluxes
根据旧的太阳丰度构造的标准太阳模型(SSM)与地震推断的结果合理一致,但新的低金属丰度的SSM与地震推断的结果不一致。中微子通量对太阳模型的约束与日震结果的约束是平行存在的。太阳中微子通量由Borexino合作组织更新。我们构建了新的低金属丰度的增强扩散和对流过冲的影响,包括旋转太阳模型。一个旋转模型使用蛋白石不透明度和卡福丰度尺度有更好的声速和密度剖面比SSM与旧的太阳丰度和再现观测到的$p$模式频率比$r_{02}$和$r_{13}$。在$1σ$水平上,模型对流带的深度和氦丰度与地震推断的结果一致。更新后的中微子通量也被模型在$1σ$水平上再现。旋转和增强扩散的影响不仅改善了模型的声速和密度分布,但使中微子通量预测模型与检测到的一致。此外,计算表明,OP可能会低估太阳区域的不透明度与$T\gtrsim5\times10^{6}$ K约$1.5\%$,而OPAL可能会低估太阳区域的不透明度与$2\times10^{6}$ K $\lesssim T \lesssim 5\times10^{6}$ K约$1-2\%$。
2022-09-27 astro-ph.SR nucl-th
Solar models with convective overshoot, the solar-wind mass loss, and a PMS disk accretion: helioseismic quantities, Li depletion and neutrino fluxes
日震观测揭示了太阳的许多性质:对流区的深度和氦丰度,太阳内部的声速和密度分布。这些约束条件已被用来判断恒星演化理论。与旧的太阳组成(例如,GS 98),太阳标准模型是在合理的协议与日震约束。然而,一个具有修正成分的太阳模型(例如,AGSS 09)与低丰度的重元素$Z$不符合这些限制。这就是所谓的“太阳丰度问题”,即使最近向上修正了Ne丰度,也存在了十多年。已经提出了许多机制来缓解这个问题。然而,仍然没有一个低的$Z$太阳模型满足所有日震约束。在本文中,我们报告了一个可能的解决方案的太阳丰度问题。通过添加一些标准模型中未包含的额外物理过程,可以显著改进太阳能模型。我们的新的太阳模型与对流过冲,太阳风,和早期的质量吸积与日震约束,太阳锂丰度,太阳中微子通量的观测结果一致。
2019-07-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Cyclic Variations in the Solar Radiation Fluxes at the Beginning of the 21st Century
分析了当前太阳黑子活动周期即第24个黑子周期的太阳活动情况。太阳黑子数(SSN)和各种光谱范围内的辐射通量的周期性变化已与太阳辐射的一般水平进行了比较,后者传统上是由波长为10.7厘米(2.8千兆赫)的无线电发射通量$F_ {10.7} $确定的。对弱第24周和强第22周和第23周的紫外线范围内太阳常数和太阳指数的变化进行的比较分析表明,从周期的最小值到最大值,变化幅度存在相对差异,这对模拟地球大气层的状态很重要。活动指数和$F_ {10.7} $之间的滞后效应在第24个周期的影响,这是考虑在这里,使得有可能改进预测的紫外线指数和太阳常数取决于二次回归系数,太阳指数与$F_ {10.7} $取决于周期的阶段。
2018-04-28 astro-ph.SR
New insights from cross-correlation studies between Solar activity and Cosmic-ray fluxes
观测到的行星际空间宇宙射线强度的变化是由太阳磁活动在其11年准周期周期内的演变驱动的。因此,研究太阳活动指数和宇宙射线强度测量之间的关系对于了解日光层中粒子传输的基本过程至关重要。在这里,我们已经完成了一个全球性的表征太阳调制的宇宙射线在太阳活动周期和不同能量的宇宙粒子。我们提出了我们的互相关研究使用的数据从空间实验,中子监测器和太阳观测站收集了几个太阳周期。
2022-10-11 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
The Variation of the Solar Neutrino Fluxes over Time in the Homestake, GALLEX(GNO) and Super-Kamiokande Experiments
利用Homestake、GALLEX(GNO)和Super-Kamiokande实验的太阳中微子通量记录,对它们进行统计分析,探讨这些通量是否存在时间变化。三个实验的分析结果表明,这些通量准两年一次变化。这意味着质子-质子链的初始p-p反应和pp-III反应的效率都是准两年一次地变化的,周期约为26个月。由于这两个反应预期产生的时间变化强烈表明,作为太阳主要能源的质子-质子链的效率有一种准两年变化的趋势,这是由于引力稳定的太阳能聚变反应堆内部发生的一些混乱或非线性过程。然而,应该指出的是,目前,我们还没有理论推理来解决这个神秘的结果,通常被称为太阳中微子通量时间变化的准两年周期性。现在迫切需要寻找这样一个准两年周期性的原因,这是通过与太阳内部深处的核聚变有关的某些物理过程造成的。
2011-11-22 astro-ph.SR physics.gen-ph
Relationship of peak fluxes of solar radio bursts and X-ray class of solar flares: Application to early great solar flares
本研究利用1988-2014年的341次耀斑数据,建立了3.75、9.4 GHz射电峰值流量与GOES X射线级别的关联(相关系数约0.7,误差因子3),并首次定量估算了1956年两次早期强耀斑的X射线光变曲线。
2023-10-04 astro-ph.SR
Evidence of a signature of planet formation processes from solar neutrino fluxes
太阳演化模型迄今无法再现光谱,日震和中微子的约束一致,导致所谓的太阳建模问题。与此同时,行星形成模型预测,原太阳盘的不断演变的成分,以及原太阳吸积的气体成分,一定是可变的。我们表明,太阳演化模型,包括一个现实的行星形成的情况下,导致核心金属丰度增加了5%,这意味着准确的中微子通量测量是敏感的太阳系形成的初始阶段。具有均匀吸积的模型将中微子约束匹配到不超过2.7 $σ$。相比之下,由于行星形成过程,导致最后$\sim$ 4%的年轻太阳总质量的金属贫吸积,产生太阳模型在1.3 $σ$的所有中微子的限制。因此,我们证明,除了增加不透明的对流信封的基础上,太阳系的形成历史构成了一个关键因素,在解决目前的危机的太阳能模型。
2022-10-13 astro-ph.EP astro-ph.SR hep-ph
Neutrino fluxes from CNO cycle in the Sun in the non stationary case with mixing
计算分析了当$^{13}N$衰变产生的中微子通量$F_{13}$大于标准太阳模型预测的中微子通量时,太阳模型中存在混合的非定常情形
2009-02-13 astro-ph.SR
Magnetic fluxes of solar active regions of different magneto-morphological classes: I. Cyclic variations
利用1996年5月12日至2021年12月27日期间观测到的3046个太阳活动区的资料,研究了不同复杂度的太阳活动区的磁通量随太阳活动周的变化规律.利用了太阳和日光层观测台上的迈克尔逊多普勒成像仪和太阳动力学观测台上的日震和磁成像仪的磁图。每种AR被分类为规则双极AR(A1或A2类),或不规则双极AR(B1类),或多极AR(B2或B3类)。单极AR被分为特定的U类。我们发现了以下结果。不同类别的AR的无符号磁通量随周期同步演化,磁通量曲线之间的相关系数在0.70 - 0.99之间变化。最深的太阳极小期是同时观察到的所有类。在最深的最小值期间仅观察到最简单的AR:A1和B1级AR。周期的整体形状由规则的AR决定,而太阳活动极大期的精细结构则由最复杂的不规则AR决定。在太阳活动极大期,A类和B类AR贡献了大约相等的通量(占总通量的45 $-$-50%)。因此,观测使我们能够得出结论,具有10 $^{21}$ Mx以上磁通量的AR的出现是由太阳发电机引起的,该发电机作为一个独特的过程运行,显示具有循环行为和不可避免的波动的非线性动力耗散系统的特性。
2022-12-14 astro-ph.SR
Comparison of solar multifrequency microwave data with other solar indices for understanding solar and stellar microwave data
本研究分析太阳多频微波数据与活动指数的关联并分为两类,首次揭示圆偏振与太阳指数的关系,外推至类太阳恒星发现epsilon Eri符合规律,指出需更多观测验证太阳规律对恒星的适用性。
2024-02-19 astro-ph.SR
The Atmospheric Response to High Nonthermal Electron Beam Fluxes in Solar Flares. II. Hydrogen Broadening Predictions for Solar Flare Observations with the Daniel K. Inouye Solar Telescope
利用IRIS高分辨率成像系统研究了太阳耀斑硬X射线脉冲相色球发射谱线的30 s演化。辐射流体动力学耀斑模型表明,这些红移一般是由电子束产生的色球凝聚再现。该模型产生大的环境电子密度,和氢巴耳末系列的压力加宽应很容易检测到的观测。为了准确地解释即将到来的光谱数据的耀斑与DKIST,我们将非理想的,非绝热线展宽的氢到RADYN代码。这些改进允许在太阳耀斑的极端巴耳末线翼增强时间依赖的预测。我们研究了两个色球凝聚模型,它涵盖了耀斑色球中电子束流($1-5 \times 10^{11}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$)和环境电子密度($1 - 60 \times 10^{13}$ cm $^{-3}$)的范围。这两种模型产生的光束加热的发病10秒内的加宽和红移的变化。在色球凝聚中,由于H $α$、H $β$和H $γ$处的光学深度较大,光谱展宽增强,而巴尔末系列H12 $-$ H16的光学深度较低,为凝聚下方的束加热层中较小的电子密度提供了一个半透明窗口。太阳耀斑的典型DKIST/ViSP光谱的波长范围将足以检验极端氢翼加宽的预测,并精确地限制色球凝聚中的大密度。
2022-01-31 astro-ph.SR
On the Power-Law Distributions of X-ray Fluxes from Solar Flares Observed with GOES
太阳耀斑X射线辐射峰值通量的幂律频率分布已被广泛研究,并归因于一个自组织临界性(SOC)系统。在本文中,我们首先表明,只要归一化光变曲线的形状与峰值流量无关,太阳耀斑的流量直方图也遵循幂律分布,其光谱指数与峰值流量的幂律频率分布相同,这可能部分解释为什么幂律分布在宇宙中普遍存在。然后,我们发现,在两个不同的能量通道的GOES卫星观测到的软X射线通量的直方图的光谱指数是不同的:较高的能量通道比较低的能量通道,具有较硬的分布,这挑战了普遍的幂律分布SOC模型预测,并意味着一个非常软的分布探测的等离子体的热能含量的GOES。另一方面,温度($T$)分布对于高的$T$值接近指数为2的幂律分布。SOC模型应用于太阳耀斑的统计特性需要重新审视。
2016-09-11 astro-ph.SR
Temporal and energy behavior of cosmic ray fluxes in the periods of low solar activity
银河系宇宙线强度的调制由几种机制控制,包括扩散、对流、绝热能量损失和漂移。这些因素的相对作用在一个11年的太阳周期中发生变化。这可能导致11年宇宙线调制的能量依赖性发生变化。太阳活动周期23和24之间的最低点非常深,持续时间很长,导致了创纪录的高宇宙射线通量,低能粒子占主导地位。这是宇宙射线异常柔软的能量谱的特征。在这项工作中,我们研究了在过去的三个太阳周期的11年调制的能量依赖性,并认为,软能谱观察到在每个周期的最小值,但只有低于能量约10 GeV的粒子。从80年代中期开始,从太阳活动的最小值到最小值,宇宙射线的能量依赖性变弱。这项工作的基础是航天器、球载和地面观测的宇宙射线数据。
2014-11-27 astro-ph.SR physics.space-ph
Solar neutrino physics: Sensitivity to light dark matter particles
中微子产生于质子-质子链和碳-氮-氧循环的几个中微子核反应中,这些反应发生在太阳核心的不同半径处。因此,对太阳中微子通量的测量可以精确地确定当地的温度。非湮灭的轻暗物质粒子(质量在5 GeV到16 GeV之间)在太阳中的积累会导致太阳局部结构的变化,即中心温度下降百分之几。这种变化取决于暗物质粒子的性质,例如粒子的质量及其在重子核上的自旋无关散射截面,特别是与氦、氧和氮等重元素的散射。这种温度效应可以在几乎所有的太阳中微子通量中测量到。特别是,通过比较恒星模型产生的中微子通量与当前的观测,即8B中微子通量,我们发现,质量小于10 GeV的非湮灭暗物质粒子与大于3 x 10^{-37} cm^-2的重子核的散射截面与自旋无关,它们产生的8 B中微子通量的变化与当前的测量结果相矛盾。
2013-09-29 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ph
Planetary influence on the young Sun's evolution: the solar neutrino probe
最近的观测发现,与太阳一样的行星系统的太阳双星,它们呈现出一种特殊的表面化学成分。这被认为与类地行星的形成有关。这意味着双星的辐射内部比它们的外壳更富含重元素。此外,目前的标准太阳模型并不完全符合日震学数据和太阳中微子通量测量。在这项工作中,我们发现,如果太阳在主序前有质量损失,这种一致性可以得到改善,正如其他小组先前所证明的那样。尽管有了更好的一致性,但太阳的内部组成仍然不确定,特别是比氦重的元素。为了推断太阳内部的化学丰度,我们测试了几种化学成分。我们发现重元素丰度对声速和太阳中微子的影响是相同的。然而,碳-氮-氧(CNO; 13 N,15 O和17 F)中微子通量受影响最大;这是因为与质子-质子(pp,pep,8B和7 Be)中微子通量相反,CNO中微子通量对恒星总光度的依赖性较小。此外,如果太阳中心金属丰度增加30%,如太阳双星观测所暗示的那样,这个新的太阳模型预测的13 N,15 O和17 F中微子通量相对于标准太阳模型增加25%-80%。最后,我们强调,下一代的太阳中微子实验不仅会把碳,氧和氮的丰度的限制,但也将提供一些信息,它们的径向分布。
2013-09-29 astro-ph.EP astro-ph.SR hep-ph
A Unified Charge-Dependent Modulation Model for AMS-02 Proton and Antiproton Fluxes during Solar Minimum
Sun Yat-sen University(中山大学);Ocean University of China(中国海洋大学);Nanjing University(南京大学)
本文提出一种统一的电荷依赖性太阳调制模型,用于解释AMS-02在太阳最小期观测到的质子和反质子通量。
2026-10-14 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
Standard solar models: a perspective from updated solar neutrino fluxes and the gravity-mode period spacing
背景:太阳是迄今为止以独特的精度测试恒星模型的特权目标。太阳表面丰度计算的进展导致了太阳金属丰度的下降,这是最近出现的一个问题。虽然古代的高金属丰度模型与其他太阳观测指标相当一致,但低金属丰度模型的情况已不再如此。然而,最近收集的数据有望为它提供新的解释。例如,Borexino合作在2020年发布了有史以来第一个完整的CNO循环中释放的中微子估计。它重申了中微子约束在太阳建模过程及其相关问题中的作用。与此同时,新声称的太阳重力振荡模式的检测提供了另一个机会,探测太阳的中心层的分层。目的:我们建议结合中微子和日震学的诊断,无论是从压力和重力模式,评估太阳模型的预测。我们详细比较了不同的物理处方,目前在处理恒星模型计算。结果:CNO中微子通量证实了高金属丰度模型的偏好。然而,我们发现,轻微修改的核屏蔽因子可以重新匹配低金属丰度模型预测观测到的通量,虽然它没有恢复与日震频率比的协议。无论是高金属丰度还是低金属丰度模型都不能再现重力模式的周期间隔。分歧很大,超过100 $σ$的报告值。不过,标准模型系列缩小了太阳周期间隔的预期范围:在$\sim$ 2150到$\sim$ 2190秒之间。此外,我们表明,这个指标可以限制化学混合物,不透明度,并在较低程度上核反应在太阳模型。
2021-05-03 astro-ph.SR
The Atmospheric Response to High Nonthermal Electron Beam Fluxes in Solar Flares I: Modeling the Brightest NUV Footpoints in the X1 Solar Flare of 2014 March 29
2014年3月29日X1太阳耀斑(SOL 20140329 T17:48)在远紫外和近紫外(NUV)和高度不对称的色球发射线中产生了明亮的连续发射,为太阳耀斑中低层大气的加热机制提供了长期寻求的限制。我们分析了连续谱和发射线数据的接口区成像光谱仪(IRIS)的最明亮的耀斑磁足迹在这个耀斑。我们比较NUV光谱的最亮的像素,新的辐射流体动力学预测计算的RADYN代码使用的约束推断从碰撞厚目标模型的硬X射线数据RHESSI的非热电子束。我们表明,大气响应高光束通量密度令人满意地实现了观察到的连续亮度在NUV。在这个耀斑的NUV连续辐射是一致的氢(巴耳末)复合辐射,起源于低光学深度在一个密集的色球凝聚和从静止的光束加热层下面的凝聚。在低层大气中产生两个耀斑区域(凝结和静止层)的模型也与在脉冲阶段观察到的不对称Fe II色球发射线轮廓一致。
2016-09-23 astro-ph.SR
Magnetic field and radial velocity fluxes at the initial stages of the evolution of solar active regions based on measurements at the photospheric level
本文利用GONG观测数据分析了2011-2022年间24个太阳活动区,发现磁通量与径向速度通量不平衡强相关,表明磁通量浮现假说不足以完全解释活动区早期演化。
2024-02-21 astro-ph.SR
Solar models with accretion. I. Application to the solar abundance problem
我们使用新分析的核聚变截面生成新的标准太阳模型,并给出日震量和太阳中微子通量的结果。我们讨论了太阳丰度问题的现状,并探讨了从原行星盘吸积的非标准太阳模型是否可以缓解这个问题。我们研究了广泛的可能性,分析了金属富集和金属贫化吸积模型,并探讨了三种方案的吸积时间。只有部分的解决方案被发现:一个可以使对流区的深度或表面氦丰度与日震结果一致,但不能同时。此外,太阳中微子通量的详细结果表明,中微子是关于太阳核心的竞争性信息来源,可以帮助限制太阳可能的吸积历史。最后,我们简要地讨论了如何从CN-循环的太阳中微子的测量可以揭示早期太阳和它的原行星盘之间的相互作用。
2011-04-08 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Correlation of hard X-ray and white light emission in solar flares
本文对太阳耀斑中硬X射线和白光发射之间的相关性进行了统计研究,以寻找耀斑加速电子和白光形成之间的联系。我们分析了43个耀斑跨越GOES类M和X使用RHESSI(拉马迪高能太阳光谱成像仪)和HMI(日震和磁成像仪)的观测。我们计算的X射线通量在30千电子伏和白光通量在6173毫瓦的总和超过硬X射线耀斑带的积分时间为45秒左右的峰值硬X射线的时间。我们发现硬X射线通量和过量白光通量之间有很好的相关性,能量为30 keV的光子的相关系数最高为0.68。假设厚靶模型,一个类似的相关性之间的沉积功率耀斑加速电子和白光通量。的相关系数被认为是最大的能量沉积的电子以上~50千电子伏。在较高的电子能量的相关性逐渐下降,而迅速下降,如果被认为是由低能电子提供的能量增加。这表明,能量约为50 keV的耀斑加速电子是白光产生的主要来源。
2015-11-24 astro-ph.SR
Comparative study of electric currents and energetic particle fluxes in a solar flare and Earth magnetospheric substorm
磁场-线重联是一种普遍的等离子体过程,负责将磁场能量转化为等离子体加热和带电粒子加速。太阳耀斑和地球的磁层亚暴是两个研究最多的动力学系统,其中磁重联被认为是全球磁场重构和等离子体粒子群重排的原因。这种重新配置包括形成一个长寿命的电流系统,连接主要的能量释放区和冷的密集的导电等离子体的光球层/电离层。在耀斑和亚暴中,这个电流系统的演化与高能粒子通量的形成和动力学有关。我们的研究集中在耀斑和亚暴之间的这种相似性。使用广泛的数据集可用于耀斑和亚暴的调查,我们比较定性动力学的电流和高能粒子通量的一个耀斑和一个亚暴。我们发现高能粒子爆发(与磁重联引起的能量释放有关)与电流系统的磁场重构/形成之间存在明显的相关性。然后,我们讨论了如何在磁层亚暴的现场测量数据集可以帮助解释收集的数据集的太阳耀斑。
2021-05-08 astro-ph.SR physics.space-ph
Helium fluxes measured by the PAMELA experiment from the minimum to the maximum solar activity for solar cycle 24
银河系宇宙射线(GCR)随时间变化的能谱携带着关于其起源和传播的基本信息。当在地球上观测时,这些光谱受到太阳风和贯穿日光层的嵌入式太阳磁场的显著影响,在11年的太阳周期中发生显著变化。在太阳活动的不同时期测量的GCR的能谱为彻底了解太阳和日光层现象提供了关键信息。PAMELA实验收集了近十年的数据(2006年6月15日至2016年1月23日),包括太阳活动周期23的最小阶段和太阳活动周期24的最大阶段。在本文中,我们提出了新的光谱的氦原子核测量的PAMELA仪器从2010年1月至2014年9月在三卡林顿旋转时间的基础上。这些数据进行了比较,在以前的太阳极小期期间测量的PAMELA光谱,提供了一个几乎完整的太阳周期的氦核通量的时间依赖性的图片。时间和刚度的依赖关系中观察到的质子-氦通量比。太阳调制的力场近似被用来将这些依赖关系与局部星际质子和氦核光谱的形状联系起来。
2022-01-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
The effects of a revised $^7$Be e$^-$-capture rate on solar neutrino fluxes
$^7$ Be上的电子俘获率是$^7$ Li在几种天体物理环境中的主要产生通道。理论评估不仅要考虑核相互作用,而且要考虑$^7$ Be离子和电子相互作用的等离子体过程。在过去的几十年里,提出了几个估计,指出理论上的不确定性的速度是在一般的几个百分点。在基本太阳物理学的框架内,我们在这里考虑最近的评估$^7$ Be+e $^-$率,没有使用到现在的中微子通量的估计。我们分析了新假设对标准太阳模型(SSM)的影响,并将采用修订后的$^7$ Be+e $^-$速率所获得的结果与广泛使用的反应速率汇编(ADE 11)中报告的结果进行了比较。我们发现,新的SSM产生的$^7$ Be通道的效率的最大差异约为-4\%,相对于什么是获得与以前采用的速率。这一事实影响了从$^8$ B产生中微子,使相对通量最大增加到2.7%。计算的太阳模型的物理和化学性质的变化可以忽略不计。改进了与SNO测量的$^8$ B中微子流中性电流分量的一致性。
2019-02-05 astro-ph.SR
Interstellar hydrogen fluxes measured by IBEX-Lo in 2009: numerical modeling and comparison with the data
在本文中,我们使用日光层中星际中性氢分布的最新动力学模型,对IBEX-Lo在23号轨道(2009年春季)期间测量的星际氢通量进行了数值建模。该模型考虑了太阳参数的时间和日纬度变化以及由于日光层界面电荷交换引起的氢分布的非麦克斯韦动力学性质。我们发现,有一个定性的差异之间的IBEX-Lo数据和三维,时间依赖性模型的建模结果。也就是说,该模型预测能量仓~2(20-41 eV)中的计数率比能量仓~1(11-21 eV)中的计数率大,而数据显示相反的情况。研究了模型参数对IBEX-Lo通量和两个能量通道通量比的影响。我们发现,最重要的参数,这有一个主要的影响,在两个能量箱的通量的比例,是太阳辐射压力。参数拟合结果表明,当太阳辐射压与太阳引力之比$μ_0$为1.26 $^{+0.06}_{-0.076}$,1 AU处氢的总电离率为$β_{E,0}=3.7^{+0.39}_{-0.35}\times 10^{-7}$ ~s $^{-1}$时,模型结果与实验数据吻合最好。我们发现,$μ_0$的值远大于$μ_0=0.89$,这是从综合太阳莱曼α通量数据的研究期间的值。我们讨论了这些差异的可能原因。
2015-09-29 astro-ph.SR
Angular momentum fluxes caused by Lambda-effect and meridional circulation structure of the Sun
利用太阳角动量平衡的平均场流体动力学模型,我们表明,由λ效应引起的径向角动量通量的非单调的纬度依赖性可以影响太阳对流区中径向堆积的纬向环流单体的数量。特别是,我们的研究结果表明,一个复杂的三胞纬向环流结构的可能性。这种模式由两个大的逆时针环流圈(北半球)和一个较小的顺时针环流圈组成,位于低纬度的对流区底部。
2016-01-20 astro-ph.SR
The State of Self-Organized Criticality of the Sun During the Last 3 Solar Cycles. I. Observations
利用HXRBS/SMM、BATSE/CGRO和RHESSI的硬X射线资料,分析了近3个太阳活动周(1980- 2010年)太阳耀斑的峰值通量$P$、总通量$E$和持续时间$T$的出现频率分布。从合成的数据中,我们发现幂律斜率的平均值为$α_P=1.72\pm0.08$的峰值流量,$α_E=1.60\pm0.14$的总流量,和$α_T=1.98\pm0.35$的耀斑持续时间。我们发现一个系统的反相关的幂律斜率的峰值通量作为太阳周期的函数,变化与近似正弦变化$α_P(t)=α_0+Δα\cos{[2π(t-t_0)/T_{cycle}]}$,与平均值的$α_0=1.73$,$Δα=0.14$的变化,太阳周期周期$T_{cycle}=12.6$年,和周期的最小时间$t_0=1984.1$。幂律斜率在太阳活动周期的最大值期间是最平坦的,这表明日冕的磁复杂性更高,导致了强大耀斑的比例过高。
2010-10-06 astro-ph.SR
Reconstructing the XUV Spectra of Active Sun-like Stars Using Solar Scaling Relations with Magnetic Flux
开普勒太空望远镜和凌日系外行星调查卫星揭示了类太阳恒星经常拥有系外行星。这些系外行星受到X射线和极紫外线辐射形式的电离辐射通量的影响,可能导致其大气动力学和化学发生变化。虽然X射线通量可以直接观察到,但由于严重的星际介质吸收,无法观察到EUV通量。在这里,我们提出了一个新的经验方法来估计整个恒星的XUV(X射线加上EUV)和FUV光谱作为一个函数的总无符号磁通量的恒星。利用10年以上的长期太阳视星数据,研究了太阳XUV和FUV光谱(0.1-180 nm)对太阳总无符号磁通量的响应,得到了光谱分辨率为0.1-1 nm的各波长的幂律关系。我们将标度关系应用于活跃的年轻类太阳恒星(G矮星),EK Dra(G1.5 V),$π^1$ Uma(G1.5 V)和$κ^1$ Ceti(G5 V),发现观测到的光谱(除了不可观测的长波EUV波长)与导出的幂律关系的扩展大致一致,误差为一个数量级。这表明,我们的模型是一个有价值的方法来推导的XUV/FUV通量的类太阳恒星,包括EUV波段主要吸收波长longward的36 nm。我们还讨论了在2-30 nm波段的波长的太阳能扩展和恒星观测之间的差异,并得出结论,同时观测的磁场和XUV/FUV通量是必要的进一步验证。
2023-02-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Complexity-entropy analysis of solar photospheric turbulence: Hinode images of magnetic and Poynting fluxes
Adelaide University(阿德莱德大学);National Institute for Space Research (INPE)(国家空间研究所);Aeronautics Institute of Technology (ITA)(航空技术学院);SETI Institute(搜寻地外文明研究所)
研究利用复杂度–熵方法分析 Hinode 光球磁通量与坡印廷通量图像,揭示37.5分钟涡旋扩张中的逆湍流级联及复杂度上升、熵下降的动力学转变。
2025-09-22 astro-ph.SR physics.data-an physics.space-ph
Results on Solar Physics from AMS-02
AMS-02是一个被广泛接受的高能物理实验,于2011年5月安装在国际空间站上,自那时以来一直在运行。它使用任何空间实验中探测到的最多的空间粒子,对银河系宇宙射线通量进行精确测量。详细研究了质子、氦、电子和正电子通量随时间的变化。低刚度范围表现出下降的总体趋势强烈相关的太阳活动的增加,以及与强太阳事件的局部减少。
2016-12-26 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Solar models with new low-metal abundances
在过去十年中,许多观测者对太阳的光球丰度进行了数次修正。新的低金属丰度的标准太阳模型(SSM)不同意日震结果和检测到的中微子通量。太阳模型问题困扰了一些恒星物理学家十多年。旋转,增强扩散,对流过冲,和磁场被用来调和新的丰度与日震学。增强扩散模型中的\textbf{too}低氦\textbf{subsurface abundance}可以通过旋转和磁场引起的混合来改善。旋转模式中对流区的深度问题可以通过对流超调来解决。因此,Asplund-Grevesse-Sauval旋转模型包括超调(AGSR)再现了地震推断的声速和密度剖面,对流区深度以及Grevesse和Sauval(GS 98)模型之前计算。但该模型不能再现地表氦丰度0.2393($2.6$ $σ$偏离地震值)和中微子通量。AGSM模型保持了AGSR模型的一致性,提高了对地表氦丰度的预测。AGSM合理地再现了观测到的分离比$r_{02}$和$r_{13}$。此外,用该模型计算的中微子通量与实测中微子通量和前人的预测值相差不远。
2016-03-05 astro-ph.SR
Latitudinal profiles of the photospheric magnetic field for solar cycles 19-21
对于强度不同的光球磁场组,时间平均天气图是根据国家太阳观测台基特峰数据(1976-2003年)获得的。对于每个5 G的场强B间隔,分别考虑磁场通量的纬度分布。研究了廓线最大值的变化和这些最大值的纬向分布。结果表明,当磁场强度为5 G、15 G和50 G时,磁场的纬向分布发生显著变化。对于强度B>5 G的所有场,强度不同的场组的磁通量随强度的增加而单调减小。对于这些场,南半球的通量超过北半球的通量。一个非常特殊的群体是由最弱的领域B<5 G,这是在反相的本地化和时间变化与较强的领域。
2017-04-09 astro-ph.SR
Paradigm shifts in solar dynamo modeling
太阳发电机理论的选定主题正在突出。近地表剪切层的可能相关性进行了讨论。湍流向下泵送的作用与先前的关注有关,即发电机产生的磁场会因磁浮力而迅速从对流区消失。有人认为,剪切介导的小尺度磁螺旋度通量是负责最近的一些大规模发电机模拟的成功。这些通量有助于处理多余的小尺度磁螺旋度。这种小尺度的磁螺旋度,反过来,是在响应生产的整体倾斜在每个帕克环。本文对均匀切变系统的螺旋度通量作了初步计算。在太阳中,磁螺旋通量的影响可以在日冕物质抛射中看到,它会释放出大量的磁螺旋。
2009-05-09 astro-ph.SR
Constraints on Acoustic Wave Energy Fluxes and Radiative Losses in the Solar Chromosphere from Non-LTE Inversions
本文利用STiC进行NLTE反演,结合IBIS和IRIS光谱观测及三维辐射磁流体力学模拟,研究太阳色球声波能流与辐射损耗的平衡,发现反演虽低估声通量且高估辐射损耗,但二者比值仍低于1,且磁场拓扑影响色球损耗。
2024-09-27 astro-ph.SR
The Intrinsic Extreme Ultraviolet Fluxes of F5 V to M5 V Stars
来自主星的极紫外(EUV)辐射(10- 117 nm)在系外行星大气的电离、加热和质量损失中起着重要作用。与主恒星的莱曼α和远紫外(117- 170 nm)辐射一起,EUV辐射使重要分子光解离,从而改变了系外行星大气层的化学性质。由于恒星的EUV通量现在无法测量,星际中性氢完全掩盖了40和91.2 nm之间的恒星辐射,即使是最近的恒星,我们必须通过间接方法估计不可观测的EUV通量。新的非LTE半经验模型的太阳色球和日冕和太阳辐照度的测量表明,在各种波长带的EUV通量的比例与莱曼α通量缓慢变化的莱曼α通量,从而与磁加热率。这表明,我们确认,太阳EUV/莱曼α流量比的基础上的模型和观测是类似的可用的10- 40 nm的流量比观察到的EUVE卫星和91.2- 117 nm的流量观察到的F5 V-M5 V星与FUSE卫星。我们提供的公式预测EUV通量比的基础上EUVE和FUSE恒星数据和太阳模型,这是必不可少的输入建模的系外行星的大气。
2013-11-01 astro-ph.SR
The luminosity constraint in the era of precision solar physics
光度约束是一个非常精确的关系,它将太阳以光子形式释放的能量与太阳中微子通量联系起来。这种关系是控制太阳内部能量产生和传输的物理过程的直接结果,对于太阳中微子的研究非常重要,并且对于从CNO循环中寻找中微子具有特殊作用,最近Borexino合作组织宣布首次探测到具有5 $σ$意义的中微子。在这里,我们修改了光度约束,讨论和验证其基本假设,根据最新的太阳中微子和光度测量。我们概括了目前制定的光度约束关系,使它可以很容易地用于未来的太阳中微子数据分析,我们提供了一个具体的应用程序显示CNO和PP中微子通量之间的联系。
2020-09-11 astro-ph.SR hep-ph nucl-ex
Hale cycle in solar hemispheric radio flux and sunspots: Evidence for a northward shifted relic field
本研究通过高日纬射电流量和黑子数发现太阳活动存在新的Hale周期形式,并提出北向偏移的残余磁场解释,可用于世纪尺度预测。
2023-05-01 astro-ph.SR
The Atmospheric Response to Large Electron Beam Fluxes in Solar Flares III: Comprehensive Modeling of the Brightest Observed Near-Ultraviolet Continuum Source in an X9 Solar Flare
National Solar Observatory, University of Colorado Boulder(美国国家太阳天文台,科罗拉多大学博尔德分校);University of Colorado, Boulder(科罗拉多大学博尔德分校);Laboratory for Atmospheric and Space Physics, University of Colorado Boulder(大气与空间物理实验室,科罗拉多大学博尔德分校)
针对2024年X9级太阳耀斑的最亮近紫外连续谱源,本文利用一维辐射流体动力学模型模拟非热电子束产生的色球凝聚,对比观测结果揭示现有模型的冷却速率偏差,且模型结果无法解释恒星超级耀斑的远紫外连续谱观测。
2025-11-14 astro-ph.SR
Simulations of a gradual solar energetic particle event observed by Helios 1, Helios 2, and IMP 8
在这项工作中,一个渐进的太阳高能粒子(SEP)的多航天器观测事件进行了模拟。通过数值求解福克-普朗克聚焦输运方程,获得了三维行星际空间中行星际激波加速的SEP通量的时间分布。行星际激波被模拟为一个运动的高能粒子源。通过拟合1979/03/01年由Helios 1,Helios 2和IMP 8观测到的SEP通量与我们的模拟,我们获得了冲击加速效率模型的最佳参数。我们还发现,平行扩散系数为1 AU的$ \sim 1\% - 3\% $水平的粒子垂直扩散系数应包括在内。在模拟中再现的水库现象,SEP通量在衰减阶段,这是由三个航天器在不同的位置观察到的纵向梯度,是更敏感的冲击加速效率参数比垂直扩散系数。
2015-07-06 astro-ph.SR physics.space-ph
Charge-exchange limits on low-energy alpha-particle fluxes in solar flares
本文报道了在304埃的He ii的莱曼α线的机翼中通过电荷交换辐射寻找耀斑发射的研究,正如Orrall和Zirker最初对氢提出的那样。通过这种机制,穿透中性色球层的初级α粒子可以拾取原子电子,并在停止之前在He ii束缚-束缚光谱中发射。太阳动力学天文台(SDO)上的极紫外光变率实验(EVE)为我们提供了第一次系统地寻找这种效应的机会。Orrall-Zirker机制对于耀斑物理学具有重要意义,因为粒子加速起着重要的作用;这种机制是少数几个提出的可以遥感低于几MeV/核子的初级加速粒子的机制之一。我们总共研究了10个事件,包括伽马射线事件SOL 2010 -06-12(M2.0)和SOL 2011 -02-24(M3.5)(后者是一个临边耀斑),7个X级耀斑,以及一个产生太阳高能粒子(SEP)的突出M级事件。电荷交换线翼的缺乏可能表明需要更完整的理论工作。一些事件确实有宽带特征,这可能与来自其他来源的连续谱相对应,但这些事件并不具有Orrall-Zirker机制所预期的光谱特征。
2014-01-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Soft X-ray Fluxes of Major Flares Far Behind the Limb as Estimated Using STEREO EUV Images
自2010年以来,随着太阳活动的增加,双STEREO航天器上的极紫外成像仪观测到了来自太阳背面的许多耀斑。我们的目标是通过找到EUVI与GOES X射线通量的关系,从EUVI数据估计它们的X射线峰值通量。由于192 A处Fe xxiv线的存在,EUVI 195 A通道的响应在15 MK附近有一个次宽峰,其通量在耀斑上升阶段密切跟踪X射线通量。如果耀斑等离子体是等温的,EUVI通量应该与GOES通量成正比。实际上,耀斑的多热性质和其他因素使EUVI观测的X射线通量估计复杂化。通过比较GOES通量与太阳动力学观测站(SDO)大气成像组件(AIA)的高拍频EUV数据,讨论了不确定性。我们的结论是EUVI 195 A数据可以提供强耀斑的X射线峰值通量的估计(例如,GOES量表中的M4以上),不确定性为几个因素。最后,我们展示了从远离边缘的地区发出的强烈耀斑的例子,其中一些在AIA图像中显示出喷发的特征。
2013-04-15 astro-ph.SR
Helicity Fluxes and Hemispheric Helicity Rule of Active Regions Emerging from the Convection Zone Dynamo
本研究利用三维非线性平均场太阳发电机模型,探究对流区浮现的双极磁区的螺旋度通量等参数,明确了不同演化阶段螺旋度通量的主导来源,为理解太阳活动区半球螺旋度规则提供了依据。
2025-08-01 astro-ph.SR
Universal Scaling Laws for Solar and Stellar Atmospheric Heating: Catalog of Power-law Index between Solar Activity Proxies and Various Spectral Irradiances
极热的外层大气层的形成是晚型矮星(包括太阳)常见的磁活动最突出的表现之一。人们普遍认为,这些大气层,日冕,过渡区和色球层,是由磁场从恒星表面向上传输的能量耗散而加热的。这是由不同波长的谱线通量表示的,在很宽的形成温度范围内,与表面磁通量呈幂律关系,这对太阳和不同年龄和活动水平的类太阳恒星是通用的。本研究描述了太阳活动代用指标和各种谱线通量之间的幂律指数目录。与以前的研究相比,我们扩大了代理的数量,现在包括总磁通量,总太阳黑子数,总太阳黑子面积,和F10.7厘米射电通量,并进一步提高了谱线的数量的两倍。这为详细研究从日冕温度(log(T/K)=6-7)到色球温度(log(T/K)~4)的通量-通量标度律,以及重建过去太阳、F-、G-和K-型矮星以及模型恒星的各种谱线通量提供了数据。
2022-08-22 astro-ph.SR
Searching for sub-populations within the gamma-ray solar flares catalog: a graph-based clustering analysis
本研究针对Fermi-LAT观测的伽马射线太阳耀斑目录,利用X射线、伽马射线通量及CMEs和SEPs数据,采用基于图的算法聚类事件,寻找具有相似物理特性的子群,以探究中微子产生的理论模型并分析子群特征。
2023-10-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Flux Variations in Lines of Solar EUV Radiation Beyond Flares in Cycle 24
由于太阳光谱的极紫外线和X射线辐射在地球电离层的形成中起着积极的作用,因此对这些波段的研究十分重要。极紫外范围的光子在地球大气层的上层被完全吸收,并引起其不同成分的激发、解离和电离,最后导致大气加热。利用太阳动力学天文台(SDO/EVE)的EUV变率实验(EUV Variability Experiment)的存档数据,我们得到了第24周期(2010 - 2017年)中HeII(30.4 nm)、HeI(58.4 nm)、CIII(97.7 nm)和FeXVIII(9.4 nm)极紫外线耀斑外辐射背景通量的日变化值。将这些通量与地球静止业务环境卫星系统GOES-15卫星上测得的波长为10.7厘米的无线电通量F10.7和0.1至0.8纳米X射线范围内的背景辐射通量F0.1-0.8的相应值进行比较。对比分析表明,极紫外波段各谱线的太阳辐射与通量F10.7和F0.1-0.8密切相关。
2019-12-23 astro-ph.SR physics.space-ph
Solar Flares and Coronal Mass Ejections: A Statistically Determined Flare Flux-CME Mass Correlation
在努力研究耀斑通量和相应的CME质量之间的关系,我们的时间和空间相关的所有X射线耀斑和CME在LASCO和GOES档案从1996年到2006年。我们交叉参考了6,733个CME,这些CME具有良好的测量质量,而12,050个X射线耀斑具有从光学对应物确定的位置信息。对于一个给定的耀斑,我们在时间上搜索10-80分钟后发生的CME,我们进一步要求耀斑和CME发生在太阳盘上的位置角为+/-45度。有826个CME/耀斑对符合这些标准。比较这两个事件的耀斑通量和CME质量,发现CME质量随耀斑通量的增加而增加,并遵循近似对数线性的间断关系:在低耀斑通量的极限,log(CME质量)~0.68*log(耀斑通量),在高耀斑通量的极限,log(CME质量)~0.33*log(耀斑通量)。我们发现,这种打破幂律,特别是在较高的耀斑通量较平坦的斜率,可能是由于观测偏差对日冕物质抛射与最活跃的耀斑:晕日冕物质抛射。对这一偏差进行校正后,得到一个单一的幂律关系,其形式为log(CME质量)~0.70*log(耀斑通量)。该函数描述了在耀斑通量的至少3倍范围内(从~10^-7到10^-4 W·m^-2)CME质量与耀斑通量之间的关系。
2010-11-01 astro-ph.SR
The origin and effect of hemispheric helicity imbalance in solar dynamo
本文研究了半球磁螺旋度密度不平衡对发电机产生的大尺度磁场赤道反射对称性破缺的影响。我们的研究采用轴对称发电机模型,该模型考虑了磁螺旋度守恒的非线性效应。我们发现,净磁螺旋度密度的演变,换句话说,磁螺旋度不平衡,在表面上遵循的大尺度磁场的宇称的演变。$α$效应和螺旋度通量的随机波动可以逆转因果关系,即,磁螺旋度不平衡或磁螺旋度通量的不平衡可以驱动磁宇称破缺。我们还发现,小尺度场的净磁螺旋度的演化与大尺度场的净磁螺旋度的演化有一定的滞后。我们将其解释为太阳大尺度和小尺度的磁螺旋度通量差异的影响。
2020-01-31 astro-ph.SR
Constraining the $^7$Be($p,γ$)$^8$B $S$-factor with the new precise $^7$Be solar neutrino flux from Borexino
在太阳核聚变反应中,$^7$ Be($p,γ$)$^8$ B反应的速率是最难确定的速率之一。在以前的一些实验中,它的天体物理$S$ -因子已被测量为$E$ = 0.1-2.5 MeV的质心能量。然而,没有实验数据低于0.1兆电子伏。因此,外推到太阳能是必要的,导致外推的$S$ -因子的显著不确定性。另一方面,测量的太阳中微子通量现在非常精确。因此,$S$因子的确定问题在这里被扭转:利用测量的$^7$ Be和$^8$ B中微子通量和标准太阳模型,在太阳伽莫夫峰处确定了$^7$ Be($p,γ$)$^8$ B天体物理$S$因子。此外,用类似的方法重新测定$^3$ He($α$,$γ$)$^7$ Be $S$ -因子。
2017-11-14 astro-ph.SR nucl-ex