Solar Energetic Particles and Associated EIT Disturbances in Solar Cycle 23
我们探讨之间的联系,太阳高能粒子(SEPs)观察到在1 AU和大规模的扰动传播的太阳日冕,命名后的极紫外成像望远镜(EIT)的EIT波,跟踪横向扩张的日冕物质抛射(CME)。对第23太阳活动周(1997-2006)期间的179个SEP事件进行了SOHO/EIT波的全面搜索。87%的SEP事件伴有EIT波。为了测试EIT波是否在SEP加速中发挥作用,我们将它们在帕克螺旋足点处的外推到达时间与26个与地球没有直接磁连接的东部SEP事件中的粒子起始时间进行了比较。我们发现,质子事件的发生与这种情况基本一致。然而,在许多情况下,第一个近相对论电子被过早地发现。此外,电子一般只有弱各向异性的俯仰角分布。这对SEP被EIT波加速或在低日冕中的任何其他空间受限区域中加速的想法提出了问题。来自东半球的SEP事件中弱电子各向异性的存在表明,行星际空间中的传输过程,包括交叉场扩散,在使SEP获得广泛的helio-brides方面发挥了作用。
2014-02-06 astro-ph.SR
Solar Cycle Variations in the Elemental Abundance of Helium and Fractionation of Iron in the Fast Solar Wind - Indicators of an Evolving Energetic Release of Mass from the Lower Solar Atmosphere
我们提出并讨论了强烈的对应关系,在较低的过渡区和现场测量的快速太阳风组成的排放长度尺度的演变在最近的太阳极小期。我们结合最近的分析表明,SOHO(和STEREO)的氦丰度(从风)和铁分馏的程度在太阳风(从ACE和STEREO)测量的(超颗粒)网络发射长度尺度的变化。正在形成的净图像是这样一幅图像:在快风中氦丰度和铁分馏程度的减少(接近光球层的预期值)表明,在最近的太阳极小期期间,将物质装载到快太阳风中的过程发生了重大变化。这一结果与使用NASA OMNI数据库对太空时代氦丰度的研究相结合,该数据库显示,在几个太阳周期的过程中,氦的缓慢衰减量被驱入日光层。
2011-09-07 astro-ph.SR
The Mild Space Weather in Solar Cycle 24
在第24个太阳活动周期期间,空间天气极其温和:主要地磁暴和高能太阳高能粒子事件的数量处于空间时代开始以来的最低水平。使用Wind和ACE仪器在1天文单位处对太阳风进行的测量表明,由于太阳活动较低,内日球层的密度、磁场、总压和阿尔文速度都有显著下降。大型空间天气事件的下降幅度不成比例地高,因为导致这些事件的高能日冕物质抛射的数量并没有显著减少。例如,光环日冕物质抛射(halo CME)是高能日冕物质抛射的一个很好的指标,它的速率与第23周相似,尽管太阳黑子数量下降了约40%。温和的空间天气似乎是由于太阳层的低气压导致日冕物质抛射异常膨胀的结果。异常膨胀导致CME磁含量的稀释,因此磁暴一般较弱。CME驱动的冲击波在弱日光层场中传播,加速高能粒子的效率较低,因此粒子不会获得高能量。最后,我们想指出的是,极端事件,如2012年7月23日发生在太阳背面的CME,除了一个小的质子事件外,没有影响地球。
2015-08-07 astro-ph.SR
Solar Energetic Particle Ground-Level Enhancements and the Solar Cycle
强烈的地磁暴似乎是由太阳周期以多种方式排列的。它们更频繁地发生在接近太阳活动极大期和衰退期的时候,在较大的太阳活动周期中更常见,在奇数和偶数太阳活动周期中表现出不同的发生模式。然而,我们对最极端的空间天气事件的了解来自宇宙成因同位素($^{14}$ C、$^{10}$ Be和$^{36}$ Cl)记录的峰值,这些峰值归因于比空间时代观测到的大得多的太阳高能粒子事件。尽管风暴和SEPs都是由太阳爆发现象驱动的,但极端风暴和极端SEPs之间的事件对应性很低。因此,不应该先验地假设,太阳风暴的太阳周期模式也适用于SEP和宇宙成因同位素事件。在这项研究中,我们调查的时间和大小的67 SEP地面增强(GLEs)的中子监测器记录自20世纪50年代中期以来的太阳周期的趋势。使用一些模型的GLE发生概率,我们表明,GLE是一个因素4左右,更有可能围绕太阳最大比太阳最小,他们优先发生在偶数太阳周期早于奇数周期。没有足够的数据来最终确定更大的太阳周期是否会产生更多的GLE。假定的空间天气事件的宇宙成因同位素记录的影响进行了讨论。我们发现,GLE往往会在几十天内聚集,这可能是由于个别活动区域特别富有成效,并且由于太阳周期的有序性,间隔大约11年。但这些时间尺度并不能解释宇宙起源同位素峰值,这需要连续几年多次极端SEP事件。
2022-07-27 astro-ph.SR physics.space-ph
Signatures of Solar Cycle 25 in Subsurface Zonal Flows
自1995年以来,全球振荡网络小组通过连续的全球日震观测,连同太阳和日震观测台上的迈克尔逊多普勒成像仪及其后继仪器太阳动力学观测台上的日震和磁成像仪,监测了与太阳周期有关的迁移带状气流带的模式,即所谓的扭转振荡。给了我们近两个完整的太阳活动周期的观测数据我们报告说,流动现在显示的痕迹中纬度加速,预计将成为主要的赤道移动分支的纬向流模式的周期25。根据该分支的当前位置,我们推测第25周期的广泛活动不太可能早于2019年年中。
2018-07-06 astro-ph.SR
Seismic comparison of the 11 and 2 yr cycle signatures in the Sun
太阳磁活动由两个周期组成:主周期为11年,短周期为2年,第二个周期的起源至今仍不清楚。我们利用全球振荡网络组(GONG)提供的近15年的高质量长期分辨资料,研究了球度l=0-120,1600 μ Hz < nu < 3500 μ Hz范围内p模频率的太阳周期变化。对于太阳磁场活动的两个周期性分量,我们的研究结果定位了次表层频率偏移的起源,在最后几百公里的偏移幅度突然增强。我们还表明,转移的大小增加对赤道纬度和太阳活动从最小到最大。另一方面,2年周期的特征与11年周期的特征在偏移幅度上不同,因为2年周期导致模式频率的偏移较弱,并且在最后几百公里内增强较慢。基于这些发现,我们推测准两年周期(QBP)背后的一个可能的物理机制可能是不同发电机模式(偶极和四极模式)之间的拍频
2012-10-23 astro-ph.SR
Solar Energetic Particle Events in the 23rd Solar Cycle: Interplanetary Magnetic Field Configuration and Statistical Relationship with Flares and CMEs
研究了大尺度行星际磁场配置对近地不同卫星探测到的太阳高能粒子(SEP)的影响及其峰值强度与太阳活动的相关性。我们选择了SEP事件与X和M-级耀斑在西阿卡德,以确保良好的磁连接到地球。这些事件被分为两类,根据全球行星际磁场(IMF)的配置,目前在SEP传播到1AU:标准太阳风或行星际日冕物质抛射(ICME)。我们的分析表明,当航天器浸没在ICME中时,大约20%的粒子事件被检测到。在质子和电子事件$\approx 0.6$的两个IMF类别中,粒子峰值强度与SEP相关日冕物质抛射的投影速度的相关性是相似的。ICME中的SEP事件显示出更强的质子峰值强度和相关的太阳耀斑的软X射线通量之间的相关性,相关系数$r=\,$ 0.67 $\pm$ 0.13,相比之下,SEP事件在标准太阳风中传播,$r=\,$ 0.36 $\pm$ 0.13。这种差异在近相对论电子中更为明显。不同的相关行为的主要原因似乎是更大的传播耀斑经度在SEP样本中检测到的太阳风相比,SEP事件ICME内。我们讨论在何种程度上观测偏差,不同的物理过程(粒子注入,运输等),IMF结构可以影响SEP与日冕活动的关系。
2014-03-04 astro-ph.SR
Relationship between Solar Energetic Particles and Properties of Flares and CMEs: Statistical Analysis of Solar Cycle 23 Events
本文对太阳高能粒子(SEP)与太阳耀斑和日冕物质抛射(CME)的关系进行了统计分析。选择在太阳活动周期23期间的SEP事件,其与源自太阳的可见半球并且至少为M1级的太阳耀斑相关联。考虑到所有耀斑和日冕物质抛射发生在这一时期,发生的概率SEP事件在地球附近的确定。一个强大的上升,这一概率观察到耀斑强度增加,更西部的位置,更大的CME速度和晕CME。质子峰值通量和这些太阳参数之间的相关性推导出了一个低(>10 MeV)和高(>60 MeV)的能量范围内,不包括任何通量增强,由于快速行星际冲击的通道。当E>10 MeV(E>60 MeV)时,与耀斑强度和CME速度的相关系数分别为0.55 ± 0.07(0.63 ± 0.06)和0.56 ± 0.08(0.40 ± 0.09)。对于这两个能量范围,与耀斑经度和CME宽度的相关性非常小或不存在。此外,发生概率,相关系数和平均峰值通量推导出在多维箱结合上述太阳参数。在不同的质子能量通道,从5到200 MeV的相关系数也被确定。结果表明,质子峰值通量与日冕物质抛射速度的相关性随能量的增加而减小,而与耀斑强度的相关性则相反。此外,与CME速度的相关性强于与耀斑强度的相关性,低于15 MeV,并在20 MeV以上变得较弱。排除由于行星际冲击的流量增强,只有一个小的,但不是很显着的变化,观察到的峰值流量低于7 MeV和CME速度之间的相关性。
2014-12-17 astro-ph.SR
The source of the major solar energetic particle events from super active region 11944
与快速日冕物质抛射(CME)相关的冲击波在长时间内加速太阳高能粒子(SEP),对载人航天和近地技术资产构成危害,但CME冲击加速等离子体的来源仍有争议。在这里,我们使用太阳物理系统天文台的多信使观测,以确定等离子体局限在热的足点,核心循环的活动区11944的主要逐渐SEP事件在2014年1月的来源。我们表明,在足迹光谱检测到的元素组成签名解释了地球附近的粒子计数技术的测量。我们的结果本地化的元素分馏过程的色球层的顶部。最靠近日冕磁场强度高(几百高斯)的区域的等离子体形成了SEP成分特征。这种源物质不断地从磁约束中释放出来,并在M级、C级和X级耀斑之后作为SEP被加速。
2021-03-25 astro-ph.SR
Solar Cycle Variation of Sustained Gamma-ray Emission Events from the Sun and Related Energetic Events
NASA Goddard Space Flight Center(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心);The Catholic University of America(天主教大学)
基于费米LAT观测,研究发现第25太阳活动周SGRE事件显著减少,但考虑观测间隙后,实际SGRE事件数约为观测到的15个事件的三倍。
2025-10-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Signature of a magnetic activity cycle in HD49933 observed by CoRoT
在对流、自转和磁场的共同作用下,具有外部对流包层的类太阳恒星可以形成磁活动周期。即使在太阳中,这些发电机效应也尚未得到很好的理解,将这项研究扩展到具有不同特征的不同恒星将是极其重要的。HD 49933是一颗F5 V,太阳质量1.2的恒星,在最初的运行中被CoRoT观测了60天,大约6个月后又观测了137天。因此,这两次观察总共涵盖了400天。假设活动周期与恒星的旋转成正比(恒星的旋转速度比太阳快8-9倍,即,P_rot=3.4天),CoRoT观察结果可能有利于进行此类研究。这里采用的分析技术已经成功地测试了由VIRGO和GOLF在SoHO和地面MARK-I仪器上进行的太阳作为恒星的观测。
2010-12-02 astro-ph.SR
Shock properties for solar energetic particle events with signatures of inverse velocity arrival
The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory(约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室);NASA Goddard Space Flight Center(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心);Southwest Research Institute(西南研究所);KU Leuven Campus Kulak(荷语鲁汶大学库拉克校区);University of Michigan(密歇根大学);Christian-ALbrechts-University Kiel(基尔大学);University of Turku(图尔库大学);Predictive Science Inc. (PSI)(预测科学公司);Princeton University(普林斯顿大学)
研究太阳高能粒子事件中冲击波特性及逆速度到达特征,通过分析Solar Orbiter和Parker Solar Probe的数据,揭示冲击波属性和磁场连接对高能粒子延迟到达和谱变硬的影响。
2026-04-15 astro-ph.SR
Comparison of geomagnetic indices during even and odd solar cycles SC17-SC24: Signatures of Gnevyshev gap in geomagnetic activity
我们发现,太阳黑子群面积的时间序列有一个差距,所谓的Gnevyshev差距(GG),上升和下降阶段的周期,尤其是偶数周期。对于奇数周期,这个缺口不太明显,在周期的最大值之后只是一个小的下降。我们对周期进行重新采样,使其具有相同的3945天(约10.8年)的长度,并表明偶数周期的下降时间在周期开始后的1445-1567天之间,有时会延长到周期开始后的1725天。对于奇数周期,间隔稍早,在周期开始后的1332-1445天,没有延长。我们分析了地磁扰动的太阳活动周期17-24日使用Dst指数,相关的Dxt和Dcx指数,和AP指数。在所有这些时间序列中,太阳指数在GG时或之后都有下降,偶数周期在1567-1725天之间最深,奇数周期在1445-1567天之间最深。在间隔1445-1725中的偶数周期的这些指数的平均值分别比Dst、Dxt、Dcx和Ap的类似长度的周围间隔小46%、46%、18%和29%。对于奇数周期,1322-1567天之间的Dst和Dxt指数的平均值比周围的间隔小31%和12%,但Dcx指数并不小,而Ap-index指数仅小4%。Dst指数的偶数周期和奇数周期以及偶数周期的Dxt、Dcx和Ap指数的下降幅度均达到99%。对于奇数周期的Dxt指数的显着性是95%,但下降是不显著的奇数周期的Dcx和Ap指数。
2021-01-20 astro-ph.SR
Signature of Extended Solar Cycles as Detected from Ca II K Synoptic Maps of Kodaikanal and Mount Wilson Observatory
近年来,通过观测替代物(主要是极紫外线)研究延长太阳活动周(ESC)的活动又重新兴起。但它们中的大多数仅限于基于太空的时代,仅涵盖大约两个太阳周期。长期的历史数据集值得检查ESC的一致性。Kodaikanal Solar Observatory(KSO)和Mount Wilson Observatory(MWO)分别是1907-2007和1915-1985年两个主要的长期Ca II K数字化分光日像图来源。在这项研究中,我们检测超颗粒边界,通常被称为网络,使用卡林顿地图从KSO和MWO数据集。随后,我们排除了谱斑区域,仅考虑安静太阳(QS),并通过QS网络上的强度阈值来检测小尺度明亮特征。这些特征的垂直密度被我们命名为“网络亮元”(NBE),可以清楚地描绘出存在着重叠的周期,其中向赤道的分支从纬度$\approx 55^{\circ}$开始,大约需要$15\pm1$年才能到达赤道。我们进行了叠加历元分析,以描绘这些延长的周期的相似性。知识,这种赤道病房带的相互作用,为几个周期,可能会提供关键的限制太阳发电机模型。
2019-03-08 astro-ph.SR
Statistical Study of the Correlation between Solar Energetic Particles and Properties of Active Regions
基于第21至25太阳活动周期数据,统计分析了太阳高能粒子事件与活动区特性的相关性,发现最大黑子的磁场复杂性、经度位置、面积和半影类型与SEPs产生最相关,并公开数据库以支持机器学习预测模型开发。
2023-03-22 astro-ph.SR
Spectroscopic EUV observations of impulsive solar energetic particle event sources
上下文太阳耀斑离子加速的远程观测是相当有限的。对于EUV谱线轮廓中的离子加速特征有理论预测。以前的测试涉及耀斑的观测,没有高能离子的证据。目的。我们的目标是检查源耀斑的脉冲(或3 He丰富)太阳高能粒子事件与EUV线光谱。方法.我们检查了所有(90+)报告的前太阳活动周期23的3 He丰富的耀斑,发现只有四个(经常性)喷流在SOHO CDS的视野。详细分析了具有最佳时空覆盖范围的射流。结果在较冷的色球/过渡区线中观察到两个增强的(非热)线加宽,它们位于闭合磁回路与开放磁场线重新连接的位置附近。这两种增强增宽都出现在谱线红移的位置,周围是蓝移区域。一个增强的谱线增宽与没有高能粒子特征的小耀斑有关,而另一个谱线增宽则发生在主耀斑的粒子加速特征终止之后。结论.所观察到的过度增宽似乎与高能离子的产生和运动没有直接关系。进一步的调查,其中的关键脉冲阶段的耀斑是必要的,理想的高分辨率光谱仪故意指向3 He丰富的太阳高能粒子源。
2018-07-02 astro-ph.SR physics.space-ph
Study of Solar Energetic Particles: their Source Regions, Flares and CMEs during Solar Cycles 23-24
本研究分析太阳活动周23-24期间152个耀斑、CME及SEP事件与活动区的关联,发现磁复杂活动区易产生大耀斑、高速/大尺度CME及高强度SEP,且X射线强度与SEP脉冲性负相关。
2025-04-18 astro-ph.SR
Asteroseismic Signatures of Magnetic Activity Variations in Solar-type Stars
对其他恒星磁活动周期的观测为我们理解11年太阳黑子周期提供了更广泛的背景。在少数恒星中发现的短活动周期,以及在太阳中发现的类似变化,表明可能有两个不同的发电机在内部的不同区域运行。因此,磁活动研究与星震学研究之间有着天然的联系,后者可以确定与发电机有关的某些内部特性。我提供了这两个领域之间联系的简要历史概述(包括Wojtek Dziembowski在2007年的先见之明工作),我强调了开普勒任务开始出现的一些令人兴奋的结果。
2013-09-09 astro-ph.SR
Solar energetic particles and radio burst emission
本文对观测到的太阳射电爆发辐射进行了统计研究,并与现场探测到的太阳高能粒子的起源有关。使用了1996年$-$ 2016期间的几个质子事件目录。在粒子起源(耀斑和日冕物质抛射)出现时,我们通过检查动态射电频谱图确定了II、III和IV型射电爆发特征。在分析过程中还考虑了来自观测站报告的信息。在太阳活动周期23和进行中的太阳活动周期24期间,在选定的波长范围内对太阳射电爆发特征的出现进行评估。最后,我们提出了爆发的发生趋势相对于质子事件的强度和它们的太阳起源的位置。
2017-11-26 astro-ph.SR physics.space-ph
The Physics of Solar Energetic Particles
研究日冕高能粒子的产生机制,揭示磁重联和激波加速过程,以及其对太阳辐射和空间天气的影响。
2026-09-09 astro-ph.SR
Multi-Energy Proton Events and Geomagnetic Storms in Solar Cycles 23 and 24
Institute of Astronomy with National Astronomical Observatory – Bulgarian Academy of Sciences(保加利亚科学院天文学研究所与国家天文台);National Research Institute of Astronomy and Geophysics (NRIAG) – Egypt(埃及国家天文与地球物理研究所);Space Research and Technology Institute – Bulgarian Academy of Sciences(保加利亚科学院空间研究与技术研究所)
研究分析了第23和24个太阳周期中不同能级的高能质子与太阳活动和地磁风暴的关系,探讨了质子能量与空间天气活动强度的关联。
2025-12-18 astro-ph.SR
CMEs during the Two Activity Peaks in Cycle 24 and their Space Weather Consequences
我们报告的比较空间天气事件发生在太阳黑子数(SSN)的两个高峰在太阳活动周期24。两个SSN峰值分别发生在2012年和2014年。虽然在第二个高峰期间SSN较大,但我们发现在第一个高峰期间有更多的空间天气事件。我们考虑的空间天气事件是大的太阳高能粒子(SEP)事件和与日冕物质抛射(CME)有关的主要磁暴。我们还考虑了行星际II型射电爆发,这是高能CME驱动冲击的指示。当我们比较两个SSN峰值之间的CME属性时,我们发现在2012年峰值期间发生了更多能量的CME。特别是,我们发现伴随IP II型爆发的CME在2012年峰值期间的平均速率为1543 km/s,而在2014年峰值期间为1201 km/s。这一结果与第二次高峰期间日冕物质抛射总体平均速率的降低相一致。所有SEP事件都与行星际II型爆发有关,这比晕CME作为空间天气的指标更好。两个峰值之间的比较还显示,在第二个峰值期间,CME率和SSN之间的不一致行为更加明显。在2014年,14个盘中心晕日冕物质抛射都没有与大风暴相关。2014年唯一的大风暴是由于相关磁云中的(向南)磁场被一次冲击所增强,该冲击赶上并传播到磁云中。
2015-09-21 astro-ph.SR
A statistical study on the peak and fluence spectra of Solar Energetic Particles observed over 4 solar cycles
本研究基于SEPEM数据集统计分析了1974至2018年间百余个SEP事件的峰值通量与注量谱,发现其双幂律光谱特性受太阳源、行星际条件及传播过程中的绝热冷却与扩散影响,深化了对SEP加速与传播机制的理解。
2024-10-17 astro-ph.SR physics.space-ph
Solar Energetic Proton Events Observed by the High Energy Telescopes on the STEREO Spacecraft or at the Earth During the First Solar Orbit of STEREO A (2006 to 2023)
University of Maryland(马里兰大学);NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心)
本文综述了STEREO航天器高能望远镜对2006至2023年间太阳高能质子事件的观测,涵盖太阳第24周期至第25周期,并总结了相关太阳爆发的研究发现。
2026-01-14 astro-ph.SR
Comparative study between low and high energy SOHO/ERNE protons in solar cycle 23
Institute of Astronomy with National Astronomical Observatory – Bulgarian Academy of Sciences(保加利亚科学院天体物理学与国家天文台研究所);National Research Institute of Astronomy and Geophysics – Helwan, Egypt(埃及赫勒万国家天文地球物理研究所)
本文比较了太阳第23个周期中低能和高能SOHO/ERNE质子的观测结果,分析了质子强度与太阳耀斑及日冕物质抛射速度的相关性,并与以往研究进行对比。
2025-12-16 astro-ph.SR
Using ML-based Regression Techniques to Mitigate GOES Energetic Proton Flux Data Contamination and Magnetospheric Effects
Georgia State University(佐治亚州立大学)
本文针对GOES高能质子通量数据中的污染和磁层效应问题,提出利用SOHO-EPHIN数据训练机器学习回归模型来重建无污染通量代理值,以更准确地刻画太阳质子事件特征并改进SEP预测。
2025-11-10 astro-ph.SR
Detection of an energetic flare from the M5V secondary star in the Polar MQ Dra
MQ Dra是一颗强磁激变变星,它的白矮星通过恒星风以低速率吸积来自其第二颗恒星的物质。TESS在第2周的四个扇区对MQ Dra进行了观测,并显示了一个持续时间短、能量高的耀斑(约10^35 erg),其轮廓特征是来自M5V二级恒星的耀斑。这是极少数从极地观测到的高能耀斑之一。我们没有发现任何证据表明,耀斑引起的光变曲线的变化,并考虑是否日冕物质抛射与耀斑。我们比较了MQ Dra与M矮星中次级恒星的高能耀斑频率,并讨论了旋转周期短于0.2 d的恒星的总体耀斑速率,以及这种快速旋转体如何产生具有低差分旋转速率的磁场。
2021-04-20 astro-ph.SR
Are short-term variations in solar oscillation frequencies the signature of a second solar dynamo?
除了众所周知的11年太阳活动周期外,太阳的磁场活动也在较短的时间尺度上显示出显著的变化,例如在一到两年之间。我们观察到一个准两年(2年)的信号在太阳的p模式振荡频率,这是太阳内部的敏感探针。该信号在不同仪器观测到的太阳作为恒星的数据中是可见的,在这里,我们描述了使用BiSON,GOLF和VIRGO数据获得的结果。我们的研究结果表明,2年的信号是容易受到11年的主要太阳活动周期的影响。然而,信号的来源似乎与11年周期的信号是分开的。我们推测,它是否可能是第二个发电机的签名,位于该地区的近地表旋转剪切。
2010-12-22 astro-ph.SR
The Prelude to the Deep Minimum between Solar Cycles 23 and 24: Interplanetary Scintillation Signatures in the Inner Heliosphere
在1983年至2009年期间获得的327 MHz的广泛行星际闪烁(IPS)观测清楚地表明,从1995年左右开始,整个内日球层的湍流水平稳定而显着地下降。我们认为,这种大规模的IPS签名,在内部日光层,再加上太阳极场自1995年以来也一直在下降的事实,提供了一个一致的结果,表明积累到100年来最深的最小值实际上开始于十多年前。
2011-10-04 astro-ph.SR physics.space-ph
Recurring 3He-rich Solar Energetic Particle Events
使用STEREO上的SIT仪器,我们检查了从2010年1月到2012年12月太阳活动周期24上升阶段的3 He丰度。我们报告的几种情况下,3氦丰富的太阳高能粒子事件连续观察ACE和STEREO-A与卡林顿旋转速率一致的延迟。在调查期间,ACE和STEREO-A显着分离的太阳经度对应的太阳自转时间为5至10天。我们检查STEREO-A EUV图像,并使用势场源表面外推与原位磁场数据一起识别负责的太阳源。我们发现3 He/4 He比率在这些事件中变化很大,并且对于太阳上具有相同连接区域的情况,航天器之间存在相关性。
2013-07-24 astro-ph.SR
Seismic signatures of magnetic activity in solar-type stars observed by Kepler
声学模式的性质对磁活动敏感。因此,前所未有的长期开普勒测光,使恒星的磁周期可以通过星震学进行研究。我们在开普勒太阳型恒星的地震数据中寻找磁周期的签名。我们发现的证据周期性变化的声学特性的87个分析的明星约一半。在这些论文中,我们重点介绍了两颗这样的恒星,即KIC 8006161和KIC 5184732。
2018-06-11 astro-ph.SR
Signatures of Reconnection and a Split Heliospheric Tail in High-Energy Energetic Neutral Atoms
Boston University(波士顿大学);University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);Academy of Athens(雅典学院);University of Michigan(密歇根大学);University of Arizona(亚利桑那大学);Southwest Research Institute(西南研究院);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);HSE University(俄罗斯高等经济大学);Lomonosov Moscow State University(莫斯科国立大学);University of Alabama in Huntsville(阿拉巴马大学亨茨维尔分校)
研究通过高能中性原子观测揭示日球尾结构,表明分裂日球尾模型更符合观测数据,否定了类彗星日球模型,证实磁重联是宇宙中高能粒子辐射的来源。
2026-04-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the Remote Detection of Suprathermal Ions in the Solar Corona and their Role as Seeds for Solar Energetic Particle Production
快速日冕物质抛射(CME)引起的大尺度太阳高能粒子(SEP)事件的预报是空间天气领域的一个主要难题。除了与CME启动相关的问题之外,SEP强度难以预测,在任何给定的CME速度下跨越3个数量级。许多间接证据表明,注入加速过程的超热种子粒子是限制给定事件SEP强度的关键因素。本文概述了观测和理论基础的推断,一个超高温粒子人口是目前之前,大SEP事件,探讨了各种方案产生种子粒子和他们的观测签名,并解释了如何可以通过测量H I Ly-alpha线的翅膀,这样的超高温检测。
2013-05-02 astro-ph.SR
Empirical evidences for a planetary modulation of total solar irradiance and the TSI signature of the 1.09-year Earth-Jupiter conjunction cycle
利用1978年以来由ACRIM和PMOD卫星提供的太阳总辐照度(TSI)时间序列资料,对TSI时间序列进行了分析。我们发现行星引起的强迫和调制太阳活动的经验证据。功率谱和直接数据模式分析揭示了1.09年地球-木星合相周期的清晰特征,特别是在太阳活动周期23的最大值期间。这似乎表明,在太阳活动极大期,太阳的木星一侧稍微亮一些。当地球每1.09年穿过太阳-木星合线时,就会观察到这种效应。在TSI记录中观察到多个光谱峰,这些光谱峰与已知的行星谐波相一致,例如水星、金星、地球和木星之间的春季、轨道和会合周期:水星-金星春季潮汐周期(0.20年);水星轨道周期(0.24年);金星-木星大潮周期金星-水星会合周期(0.40年);金星-木星会合周期(0.65年);以及金星-地球春季潮汐周期(0.80年)。强有力的证据也发现了一个0.5年的TSI周期,这可能是由地球每年两次穿越太阳赤道平面驱动的,并可能表明纬度太阳光度不对称。由于春季和会合的行星周期似乎是本和TSI签名的振幅出现在太阳黑子周期最大值增强,我们推测,在年度和次年度尺度的引力和电磁行星太阳相互作用和内部非线性反馈可能调制太阳活动。引力潮汐力应该主要强调弹簧周期,而电-磁力可能与太阳摆动动力学有关,并将主要强调会合周期。
2013-07-29 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Understanding solar cycle variability
太阳磁场活动的水平,如太阳黑子的数量和日冕中的高能事件所示,在很大的时间尺度上变化。最突出的是11年的太阳活动周期,它在更长的时间尺度上受到显著的调制。从发电机理论的经验结果,过去的太阳活动和类似的现象,类太阳恒星,我们表明,太阳周期的变化基本上可以理解的弱非线性极限环随机噪声的影响。与太阳活动周期的临时“玩具模型”相比,这导致了一个通用的正规形式模型,其参数都受到观测的约束。该模型再现了几十年至几千年时间尺度上太阳活动的变化特征,包括长期极低活动(大极小期)的发生和统计数据。与Babcock-Leighton型发电机模型得到的结果比较证实了正常模式方法的有效性。
2017-05-30 astro-ph.SR
Large solar energetic particle event that occurred on 2012 March 7 and its VDA analysis
2012年3月7日,STEREO Ahead and Behind航天器,以及位于两个STEREO航天器之间的近地航天器(例如SOHO,Wind),在太阳活动周期24中观测到一个非常大的全球性太阳高能粒子(SEP)事件。两次连续的日冕物质抛射(CME)在时间上被探测到。多点观测结果表明,这次SEP事件是由第一次CME引起的,而第二次CME没有参与。利用速度色散分析(VDA),我们发现对于磁连接良好的点,高能质子和电子几乎同时释放。质子和电子到STEREO-B(STB)的路径长度有明显的差异,并明显偏离标称帕克螺旋路径长度,这可能是由于位于源和STB之间的行星际磁结构的存在。另外,VDA方法似乎仅在良好连接的位置处获得合理的结果,并且在不同能量通道中推断的高能粒子释放时间是相似的。我们认为良好的连接对于同时获得准确的释放时间和路径长度至关重要,这与Wang & Qin(2015)的建模结果一致。
2016-04-18 astro-ph.SR
Deciphering Solar Magnetic Activity: Spotting Solar Cycle 25
我们提出了太阳活动周期25开始的观测签名。这些特征明显地沿着从高纬度到低纬度的迁移路径。它们的起始点在每个半球的时间上不对称地偏移,这些时间是在太阳活动周期23的相应的、相同极性的活动带开始迁移后21-22年。这些波段定义了所谓的“扩展太阳周期”。“目前系统中存在的四个磁条正在接近相互抵消的配置,太阳最低条件即将到来。此外,使用每日波段纬度-时间诊断的调谐分析,我们能够利用数据中的纵波数(m=1)变化来更清楚地揭示太阳周期25波段的存在。这一澄清说明,目前在中纬度地区存在着非常活跃的日冕(每个半球都不同),持续了许多太阳旋转,可以在未来几年内使用IRIS上的光谱仪,Hinode上的光谱偏振仪等仪器进行详细研究,当它们上线时,Daniel K. Inouye太阳望远镜(DKIST),因为我们看到这些波段在2019年底赤道太阳活动周期24活动带取消后演变。
2017-02-14 astro-ph.SR
Anomalous Expansion of Coronal Mass Ejections during Solar Cycle 24 and its Space Weather Implications
日冕物质抛射(CME)的速度和角宽度之间的熟悉的相关性在太阳活动周期24中也被发现,但回归线有一个更大的斜率:对于一个给定的CME速度,周期24 CME明显比周期23更宽。斜率的变化表明,由于太阳活动较弱,日光层的物理状态发生了重大变化。日球层(磁场+等离子体)中的总压力降低了约40%,这导致了CME的异常膨胀,解释了斜率的增加。CME的过度膨胀导致CME在第24周期产生磁暴的有效性降低,这既是因为CME的磁含量被稀释,也是因为环境磁场较弱。日球层中磁场的减弱可能导致在这个周期中缺乏加速到非常高能量的太阳高能粒子。
2014-04-01 astro-ph.SR
Energy spectra of 3He-rich solar energetic particles associated with coronal waves
除了它们的异常丰度,3 He丰富的太阳高能粒子(SEP)显示出令人困惑的能量谱形状从圆形的形式,幂律,后者是冲击加速的特征。这些粒子的太阳源通常与喷流和狭窄的CME有关,这是涉及开放场的磁重联的标志。最近关于大规模EUV波的新关联的报道带来了关于日冕中富含3 He的SEP的加速和运输的新见解。我们研究了2007-2010年ACE在L1近太阳活动极小期观测到的32个3 He富集SEP事件的能谱,并将其谱形与STEREO EUV图像获得的太阳耀斑特征进行了比较。我们发现喷流或增亮事件往往与圆形光谱和日冕波的事件与幂律。这表明,冠状波可能与未知的第二阶段机制,通常用于解释频谱形式的3 He丰富的SEP。
2016-09-23 astro-ph.SR physics.space-ph
A Study of Halo Coronal Mass Ejections and Related Flare and Radio Burst Observations in Solar Cycle 23
我们提出了一个统计研究的动力学和动力学特征的CME显示的时间和空间关联的耀斑和II型射电爆发或复杂的射电事件的II型爆发和IV型连续。这项研究的基础是一组地球定向的全晕日冕物质抛射发生在目前的太阳周期,从大角度光谱日冕仪(LASCO)和极端紫外成像望远镜(EIT)的太阳和日光层天文台(SOHO)的飞行任务和磁场调查(MFI)和三维等离子体和高能粒子分析仪调查实验上的风航天器上的数据。
2010-09-22 astro-ph.SR
Timing Terminators: Forecasting Sunspot Cycle 25 Onset
最近的研究表明存在一种新型的太阳事件,即“终结者”。“与太阳的标志性事件,耀斑和日冕物质抛射不同,终结者最有可能起源于太阳内部,在或靠近速跃层。终结者标志着太阳赤道磁活动周期的结束和中纬度太阳黑子周期的开始。观测表明,这些事件之间的时间差非常短,在太阳黑子周期的背景下,小于太阳旋转。作为太阳活动周期的(决定性的)开始和结束点,终结者的精确时间应该允许对我们恒星大气的气象学进行新的调查。在这封信中,我们使用信号处理的标准方法,希尔伯特变换,以确定一个数学上强大的签名终止太阳黑子的记录和辐射代理。使用太阳黑子数和F10.7太阳射电通量时间序列的希尔伯特相位的线性外推,我们可以实现比以前的估计所允许的更高的保真度的历史终结者定时。此外,这种方法提供了一个独特的机会,通过分析太阳黑子数据,预测下一个终结者将在2020年5月($+4$,$-1.5$月)发生,并触发太阳黑子周期25的增长。
2020-01-15 astro-ph.SR
25 MeV Solar Proton Events in Cycle 24 and Previous Cycles
我们总结了自1967年以来对大约1000个太阳高能粒子(SEP)事件的观测,其中包括各种近地航天器(IMPs 4,5,7,8,ISEE 3,SOHO)产生的约25 MeV质子,这些事件涵盖了太阳活动周期20到当前周期(24)。我们还讨论了最近观察到的类似SEP事件在第24周期的STEREO航天器。例如,观测表明,~25 MeV质子事件的时间分布随周期而变化。特别是,SEP发生率在第24周的时间演变是强烈的不对称之间的南北太阳半球,并跟踪太阳黑子数量在每个半球,而第23周是更对称的。在第24周之前的太阳极小期也没有25 MeV的质子事件(其他极小期偶尔出现,通常相当强烈的事件)。到目前为止,在第24个周期中还没有在地球上观察到与第22和第23个周期中检测到的异常强烈的事件相当的事件,尽管第21个周期(这里考虑的最大周期)显然也没有这样的事件。我们注意到,自1967年以来,强25 MeV质子事件的发生率与中子监测器观测到的“地面增强”(GLE)之间存在相关性,并得出结论,根据该周期强25 MeV质子事件的发生率,到目前为止,在第24周期观测到的“官方”GLE的数量似乎明显低于预期(5至7+/-1)。
2016-07-29 astro-ph.SR
3He-Rich Solar Energetic Particles from Sunspot Jets
太阳超高温(<1 MeV/核子)富3 He太阳高能粒子(SEP)的来源通常与源自近赤道冕洞外围小型致密活动区的喷流有关。相对罕见的高能(>10 MeV/核子)3 He丰富的SEP的来源仍然未被探索。在这里,我们提出了两个最强烈的3 He丰富(3 He/4 He>1)SEP事件的当前太阳活动24日在高级成分探测器上测量的能量>10兆电子伏/核子。虽然3 He显示出高强度,但Z>2离子低于检测阈值。这些事件伴随着III型射电爆发,但没有II型发射,这是典型的超热3 He富SEP。利用太阳动力学观测站的高分辨率、极紫外成像和光球磁场观测,对相应的太阳源进行了分析。我们发现这些事件的来源与射流起源于边界的大型太阳黑子复杂的β-γ-三角洲磁配置。因此,底层光球场的细节显然是重要的,以产生3 He高能量的检查事件。
2018-12-19 astro-ph.SR
Ground level observations of relativistic solar particles on Oct 29th, 2015: Is it a new GLE on the current solar cycle?
2015年10月29日,地球穿过日光层电流片的褶皱。这被称为“太阳能扇区边界穿越”。在这种情况下,一个大的日冕物质抛射(CME)发生在2:24 UT,在太阳西翼的后面。因此,边界穿越发生在爆炸的附近环境充满了由CME冲击波加速的高能粒子时,航天器测量(ACE和GOES)表明,在这种情况下,能量至少高达30 MeV的质子被存储在扇区边界的范围内。因此,一小部分来自CME的太阳高能粒子(SEP)在太阳爆炸后的03:00 UT左右到达地球,达到S1(轻微)辐射风暴水平。在地面上的影响是一些地面探测器的计数率略有增加,如南极中子监测器(NM)和在巴西里约热内卢和图勒NM的New-Tupi探测器中观察到的计数率尖峰。该事件被归类为当前太阳周期中的新GLE(地面增强),即GLE 73。然而,在所有情况下,计数率增加小于或接近2%。地球穿过日光层电流片的一个褶皱也造成了一个地磁扰动,低于ACE航天器观测到的轻微地磁暴阈值,并使一些地面探测器(如New-Tupi探测器和Thuly NM)的计数率略有下降。报告了这些观察结果的详细情况。
2016-03-29 astro-ph.SR
Abundances of Suprathermal Heavy Ions in CIRs on STEREO during the Minimum of Solar Cycle 23
利用SIT(Superthermal Ion Telescope)仪器测量了0.1 - 1 MeV/n行星际重离子H到Fe在共转相互作用区(CIR)的组成。我们使用的观测船上的两个STEREO航天器在异常长的最低太阳周期23从2007年1月至2010年12月。在此期间,STEREO上的仪器观测到了50多个CIR事件,从而有可能以前所未有的高统计数据调查太阳活动最小期条件下的CIR离子丰度。观测结果揭示了2007 - 2008年期间CIR中相对离子丰度的年度变化。2010年,太阳高能粒子事件对CIR中的元素组成产生了影响。
2013-04-07 astro-ph.SR
Radio Observations of the January 20, 2005 X-Class Event
我们提出了一个多频率和多仪器的研究2005年1月20日的事件。我们主要关注复杂的无线电特征及其与活动现象的关联:耀斑,CME,粒子加速和磁重组。由于各种高能粒子加速器和无线电爆发的来源,在耀斑喷出物组合,我们调查他们的相对重要性,在这个事件的进展。Artemis-IV-Wind/Waves-Hiras的动态光谱,频率覆盖范围为2000 MHz-20 kHz,用于跟踪事件从低日冕到行星际空间的演变;这些光谱还辅以SXR、HXR和伽马射线记录。观测结果与标准耀斑-CME模型和重联外流终止激波模型所设想的预期射电特征和高能粒子群进行了比较。这些机制的适当组合似乎为解释观测数据提供了一个适当的模型。
2010-10-20 astro-ph.SR
The energetic particle environment of a GJ 436 b-like planet
本研究模拟了类GJ 436 b行星大气中的高能粒子传输,发现恒星高能粒子在近轨道距离主导电离过程,而银河宇宙射线在高压区域占优,为探测系外行星大气化学特征提供了基础。
2023-03-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
The solar cycle 25 multi-spacecraft solar energetic particle event catalog of the SERPENTINE project
SERPENTINE发布第25太阳活动周多航天器SEP目录,整合五个视角观测,用Poisson-CUSUM等方法确定事件参数及相关耀斑、II型射电暴,收录45个事件和142条观测。
2024-03-01 astro-ph.SR physics.space-ph
Integrated Geostationary Solar Energetic Particle Events Catalog: GSEP
本文介绍了一个涵盖太阳活动22、23和24周的太阳高能粒子(SEP)事件目录。我们关联和整合现有的三个目录的基础上,地球同步业务环境卫星(GOES)积分质子通量数据。我们对目录中的每个事件进行了可视化验证和标记,以提供均匀的数据集。我们已经确定了总共341个SEP事件,其中245个跨越了空间天气预报中心(SWPC)的显著质子事件阈值。元数据包括与可能的太阳爆发源有关的物理参数和可观测量,即每个事件的耀斑和日冕物质抛射。每个事件的时间序列切片数据以及若干能量带的质子通量强度分布图已公开提供。该数据集使机器学习(ML)和统计分析的研究人员能够了解SEP和用于空间天气预测的源喷发特征。
2022-08-08 astro-ph.SR physics.space-ph
On the Interpretation of Magnetic Helicity Signatures in the Dissipation Range of Solar Wind Turbulence
对太阳风中小尺度湍流波动的测量发现了一个非零的右手磁螺旋度。这已被解释为离子回旋阻尼的证据。然而,理论和经验证据表明,太阳风湍流中的大部分能量存在于低频各向异性动力学阿尔芬波波动中,这些波动不受离子回旋阻尼的影响。我们表明,由动力阿尔芬波的耗散范围也产生了一个净右手波动磁螺旋签名与观测一致。因此,所观察到的磁螺旋特征并不一定意味着离子回旋阻尼在太阳风中是非常重要的。
2009-10-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Acceleration and propagation of Solar Energetic Particles
太阳高能粒子(SEP)是空间天气的重要组成部分,包括对人体和电子设备的辐射危害以及地球大气层的电离。我们回顾了SEPs的主要观测结果,我们目前对它们的加速和运输的理解,并讨论了这些知识如何被纳入空间天气预报工具。本文讨论了太阳耀斑和日冕物质抛射引起的激波加速机制,以及太阳爆发事件的特征与行星际空间SEP探测之间的时序关系。SEP事件的参数是如何相关的父太阳活动的证据进行审查和运输影响SEP传播到近地位置的影响。最后讨论了空间天气SEP效应的预报方法。我们的结论是,耀斑和日冕物质抛射冲击加速有助于空间天气相关SEP人口,并需要考虑在预测工具。
2017-05-20 astro-ph.SR physics.space-ph
Seeds and Sequences of Element Abundances in Solar Energetic Particle Events
本研究揭示了太阳高能粒子事件中重元素丰度增强的两种机制,提出通过幂律拟合区分脉冲种子型事件的方法,并分析了不同太阳活动周的事件序列特征及阿尔文波捕获的磁谱仪效应。
2024-08-13 astro-ph.SR physics.space-ph
Modeling Hadronic Gamma-ray Emissions from Solar Flares and Prospects for Detecting Non-thermal Signatures from Protostars
我们研究了太阳耀斑脉冲阶段的γ射线辐射和原恒星耀斑非热信号的可探测性。高能太阳耀斑发射出GeV能量的高能γ射线,但其产生机制和发射地点至今仍不清楚。年轻的恒星物体,包括原恒星,也会出现明亮的X射线耀斑,但由于强烈的遮蔽,耀斑活动的触发机制仍然不清楚。毫米/亚毫米波段和伽马射线波段的非热特征具有很强的穿透能力,可用于探测原恒星耀斑。我们发展了一个太阳耀斑脉冲阶段的非热辐射模型,其中宇宙射线质子在终止激波处加速,通过与蒸发等离子体的强子核相互作用产生高能γ射线。该模型可以再现太阳耀斑脉冲阶段的γ射线数据。我们将我们的模型应用到原恒星耀斑,并表明切伦科夫望远镜阵列将能够检测到的TeV能量的伽马射线,如果粒子加速在原恒星耀斑是有效的。与质子一起加速的非热电子可以通过同步辐射发射出强烈的毫米和亚毫米信号,其功率与从年轻恒星观察到的高能毫米/亚毫米瞬态一致。未来对原恒星的伽马射线和毫米/亚毫米观测,与硬X射线观测相协调,将揭示原恒星耀斑的非热粒子产生和触发机制。
2023-01-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Realtime forecasting of solar energetic particle event and proton flux using multi-source solar observations and multi-task deep learning
University of Michigan(密歇根大学);NASA Space Radiation Analysis Group, Johnson Space Center(美国国家航空航天局太空辐射分析组,约翰逊航天中心)
提出基于多任务学习的24小时提前业务预报框架SEPNET-Ov2,整合多源太阳观测数据,在CLEAR基准数据集上分类性能优于前代模型。
2026-07-20 astro-ph.SR physics.space-ph