The phase relation between sunspot numbers and soft X-ray flares
为了更好地了解长期耀斑活动,我们提出了一个统计研究软X射线耀斑从1976年5月至2008年5月。结果表明,C级、M级和X级耀斑平滑后的月峰值通量相对于平滑后的月黑子数在第21周分别有13个月、8个月和8个月的明显时滞。在第22周,太阳黑子数与M级耀斑之间没有时滞。然而,在第22周,C级耀斑有一个月的时间滞后,X级耀斑有一个月的时间提前。对于第23周,C级、M级和X级耀斑的平滑月峰值通量相对于太阳黑子数量分别有1个月、5个月和21个月的明显滞后。如果把这三种耀斑合并计算,软X射线耀斑的平滑月峰值通量相对于平滑月黑子数在21周有9个月的时滞,在22周没有时滞,在23周有5个月的特征时滞。此外,M级和X级耀斑的平滑月峰值通量与平滑月黑子数的相关系数在第22周高于第21周和第23周。第22周三种软X射线耀斑之间的相关系数高于第21周和第23周。这些发现可能是有益的预测C级,M级和X级耀斑的太阳黑子数量在下一个周期和能量储存和耗散的日冕的物理过程。
2011-01-07 astro-ph.SR
The occurrence of powerful flares stronger than X10 class in Solar Cycles
本研究利用GOES软X射线观测和每日太阳黑子数,分析>X10及>X14.3太阳耀斑的时空规律,提出低纬度活动带机制,并依据谷期太阳黑子指标预测第25周2027年春季后约有2次极强耀斑。
2025-01-09 astro-ph.SR
Evolutionary aspects and north-south asymmetry of soft X-ray flare index during solar cycles 21, 22, and 23
目的。本文研究了第21、22和23周太阳耀斑发生的时间演化和南北(N-S)不对称性,并与传统的太阳活动指数进行了比较。方法.耀斑活动的特点是一个软X射线(SXR)耀斑指数,其中包括信息耀斑发生在选定的时间间隔以及峰值强度的个别事件。结果SXR耀斑指数与太阳活动的其他常规参数有很好的相关性。此外,它表现出一个显着更高的相关性与太阳黑子面积超过太阳黑子数量,这表明太阳黑子面积的变化与太阳日冕中的瞬态能量释放更密切相关。耀斑指数的累积图表明,在第21个周期期间,北半球的活动略微过剩,而在第22和23个周期,南半球的活动明显过剩。结果表明,该区域存在明显的南北不对称性,并随太阳活动周期的不同而变化。当数据在较长时间内平均时,这种不对称的可靠性和持久性显着增加,而当数据在13次卡林顿旋转中合并时,达到了最佳水平。耀斑指数的时间演化进一步证实了太阳活动极大期内太阳活动周期的双峰演化,以及第22和23太阳活动周期对格涅维舍夫-奥尔规则的违反。结论.在太阳活动周的演化阶段,太阳南北半球的SXR耀斑指数表现出明显的不对称性,这意味着太阳耀斑的南北不对称性不仅表现在耀斑数上,也表现在耀斑事件的强度上。
2017-05-05 astro-ph.SR
Large flares (M1 - X7) in solar cycle 24
根据GOES-15的观测资料和当前耀斑事件目录的初步资料,分析了第24太阳活动周的大耀斑(X射线类> M1)和特大耀斑(X射线类>X1)。计算了2010 - 2016年光学耀斑指数的月平均值。估算了在地球大气水平上0.1 - 0.8nm范围内的耀斑总能量E(Jm-2)值。建立了115个M5 - X7级耀斑的能谱(具有全能量E的耀斑个数与全能量值的关系)。对当前第24周太阳活动的几个指标:太阳黑子相对数(SSN)、10.7厘米射电通量、莱曼α线辐射通量、太阳常数(TSI)和耀斑指数(FI)的月平均值进行了比较研究。
2017-06-05 astro-ph.SR
Flare activity of the Sun and variations in its UV emission during cyrcle 24
本文分析了太阳第24周的耀斑活动和紫外辐射。与第21-23周期相比,在衰变阶段观察到最强大的耀斑,在第24周期中,最大数量的强大耀斑(>X2.7)发生在上升阶段和最大值,除了2017年9月第24周期的两个最大耀斑X9.3和X8.2。我们发现,太阳紫外线指数的回归拟合的整体辐射水平从太阳是显着不同的周期24相比,周期21-23。研究发现,对于2011年8月9日的耀斑(SDO和GOES-15观测),耀斑的传播方向是从上日冕到过渡区和色球层。对第24周耀斑分布的南北不对称性的研究表明,2011年耀斑在北半球和2014年在南半球占主导地位。还发现,在周期23和24期间,质子事件的发生相对于引起它们的耀斑的发生的延迟具有明显的最大值的分布,对应于能量>10 MeV的质子的2小时延迟,以及能量>100 MeV的质子。
2017-11-20 astro-ph.SR
Analysis of the Solar Flare Index for Solar Cycles 18-24: Extremely Deep Gnevyshev Gap in the Chromosphere
本文分析第18–24太阳活动周SFI,发现其第一主成分存在极深GG,并量化耀斑对IMF与Ap指数的快速及滞后响应。
2023-06-07 astro-ph.SR
Searching for Stellar Activity Cycles using Flares II: The TESS CVZ
University of Washington(华盛顿大学);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Flatiron Institute(平顿研究所);Monash University(蒙纳士大学)
该研究利用TESS对超14000颗恒星七年短周期观测,搜索耀斑活动长期变化,经测试给出相关极限与结果,识别出17颗有耀斑率长期变化迹象的恒星,为恒星磁变何时首次出现提供关键限制。
2026-07-15 astro-ph.SR
Predictions for solar flares activity in solar cycle 25
对单个太阳活动周期演变的预测是一个发展中的领域,甚至在未来几年内都面临着预测分歧。特别是对于太阳耀斑,长期建模几乎是缺乏的,即使在粗略的条款。本文用太阳耀斑活动对第25太阳活动周的演变作了预报。它是从现有的现象学模型的基础上耦合的内部太阳组件和行星组件。除了有能力的时间分辨率外,预测的特点是既将模型与其他空间气候预测区分开来,又使其具有可证伪性。
2020-07-29 astro-ph.SR
Multi-timescale Solar Cycles and the Possible Implications
通过对1700 - 2009年太阳黑子数年平均值的分析,确定了3种太阳活动周期:著名的11年周期(Schwabe周期)、103年长期周期(自1700年以来分别编号为G1、G2、G3和G4)和51.5年周期。从相似性出发,对未来太阳活动周进行了外推,发现第24太阳活动周将是一个相对较长而较弱的Schwabe活动周,其峰值可能在2012-2014年左右,位于G3和G4之间。此外,大多数Schwabe循环是不对称的,具有快速上升阶段和缓慢衰减阶段。不同GOES级的耀斑数与年耀斑数的比较(C级、M级、X级和超级耀斑,这里超级耀斑定义为$\geq$ X 10.0)和2.84 GHz频率的年平均射电通量表明,太阳耀斑具有以下趋势:耀斑的强度越大,发生在Schwabe循环开始后的时间越晚,且大多数耀斑发生在Schwabe循环的衰变阶段。对太阳活动周的起源作了一些讨论。
2010-11-07 astro-ph.SR
Cycle Variation in the Occurrence of Great Soft X-ray Solar Flares
Sternberg Astronomical Institute, Lomonosov Moscow State University(列莫诺索夫莫斯科国立大学斯腾伯格天文研究所);Department of Physics, Lomonosov Moscow State University(列莫诺索夫莫斯科国立大学物理系)
本研究通过分析1975年以来四个活动周的X级耀斑数据,发现最大X射线耀斑在活动周极大期前1--2年于高纬度出现,并在下降阶段持续,与活动波汇聚和磁场结构密切相关。
2026-09-10 astro-ph.SR
Quasi-periodic pulsations in the most powerful solar flare of Cycle 24
准周期脉动(QPP)在太阳耀斑中很常见,现在在恒星耀斑中也经常观察到。我们在X9.3级太阳耀斑SOL 2017 -09- 06 T12:02的热发射光变曲线中检测到两种不同类型的QPP信号,这是第24周最强大的耀斑。在耀斑期间,较短周期的QPP的周期从大约12秒漂移到25秒。这个QPP的观察到的属性是一致的香肠振荡的等离子体回路中的耀斑活动区。较长周期QPP的周期约为4至5分钟。它的特性与常在日冕环中检测到的持续缓慢磁声振荡兼容。然而,对于两个QPP信号,不能排除诸如重复重连的其他机制。所研究的太阳耀斑的能量在观测到的恒星耀斑的范围内,并且有证据表明太阳耀斑典型的短周期QPP信号以及恒星耀斑更典型的长周期QPP信号,这一事实表明,通常在太阳和恒星耀斑中观察到的不同范围的QPP周期可能是由于观测限制,类似的物理过程可能发生在太阳和恒星耀斑中。
2018-04-13 astro-ph.SR
Comparison of seismic signatures of flares obtained by SOHO/MDI and GONG instruments
对地震对太阳耀斑的反应的第一次观测是利用时间-距离和全息技术对从空间获得的不受地面大气扰动影响的SOHO/MDI多普勒图进行的。然而,地面网络GONG可能是一个非常有价值的日震观测来源,特别是在空间观测不可用的情况下。本文介绍了用于从属全息术的GONG观测数据预处理的新技术。使用这种方法和TD图,我们调查了与M和X级太阳耀斑观测到的几个日震,并与先前使用MDI数据报告的结果进行了比较。在GONG和MDI数据集中,我们还首次检测到与2001年9月9日耀斑相关的TD脊。我们的研究结果令人放心地显示,从GONG数据中可以提供有关与太阳耀斑相关的地震过程物理学的进一步信息。
2011-07-09 astro-ph.SR
Origin of extreme solar eruptive activity from the active region NOAA 12673 and the largest flare of solar cycle 24
在2017年,当太阳正朝着太阳活动周期24的最小阶段移动时,一个异常喷发的活动区(AR)NOAA 12673在8月28日至9月10日期间出现在太阳上。在最高活动水平期间,AR变成了一个三角形的黑子区,这表明了从光球到日冕高度的磁场的最复杂的配置。AR 12673产生了4个X级和27个M级耀斑,以及许多C级耀斑,使其成为太阳活动周期24中最强大的AR之一。值得注意的是,它产生了太阳活动周期24的最大耀斑,即2017年9月6日的X9.3事件。在这项工作中,我们强调了我们的综合分析的结果,涉及多波长成像和日冕磁场建模,以了解AR 12673的演变和喷发。我们特别关注2017年9月6日两个X级耀斑的形态,光谱和运动学演化。我们探讨各种大规模和小规模的磁场结构的活动区,这是与触发和随后爆发在强大的太阳瞬变。
2022-12-21 astro-ph.SR
Automated Solar Flare Statistics in Soft X-rays over 37 Years of GOES Observations - The Invariance of Self-Organized Criticality during Three Solar Cycles
我们分析了过去37年(1975-2011)中来自{ \sl地球同步运行环境卫星(GOES)}的软X射线光变曲线,并使用自动耀斑检测算法测量了超过30万次太阳耀斑事件(相当于NOAA耀斑目录的$\approx 5$倍)。我们发现一个幂律斜率$α_F=1.98\pm0.11$的(背景扣除)软X射线峰值通量是不变的,通过三个太阳活动周期,并同意理论预测$α_F=2.0$的{ \sl分形扩散自组织临界性(FD-SOC)}模型。对于软X射线耀斑的上升时间,我们发现在太阳活动周期的极小年期间的幂律斜率为$α_T =2.02\pm0.04$,这也与FD-SOC模型的预测$α_T=2.0$一致。在太阳活动周期极大年期间,幂律斜率在$α_T \approx 2.0-5.0$的范围内更陡,这可以由太阳活动周期相关的耀斑堆积偏置效应来模拟。这些结果证实了FD-SOC模型,该模型预测耀斑能量的幂律斜率为$α_E=1.5$,从而排除了显著的纳米耀斑加热。虽然FD-SOC模型预测非线性能量耗散过程的时空标度律的概率分布函数,但需要额外的物理模型来推导几何SOC参数与不同波长范围内观测到的发射率之间的标度律,正如我们在这里推导的软X射线发射。FD-SOC模型也产生统计概率的太阳耀斑预测。
2012-05-30 astro-ph.SR
Sunquakes of Solar Cycle 24
本文介绍了第24太阳活动周期间由M-X类太阳耀斑产生的日震事件(日震)的搜寻结果。通过分析日震磁成像仪(HMI)的光球多普勒进行搜索。在500个M-X级耀斑中,探测到94个日震事件。我们的分析表明,许多强烈的日震是由低M级(M1-M5)的太阳耀斑产生的,而在某些强X级耀斑中,日震波没有观测到或很弱。我们的研究还表明,只有几个活跃的地区的特点是最有效的一代日震波在耀斑。我们发现,日震功率与软X射线通量时间导数的最大值的相关性比与X射线类,表明日震机制与高能粒子。我们还表明,地震活动的耀斑比没有日震扰动的耀斑更冲动。我们提出了一个新的日震太阳耀斑目录,这为进行统计研究提供了机会,以更好地了解太阳地震的物理学以及耀斑能量释放和传输。
2020-04-20 astro-ph.SR
The reported durations of GOES Soft X-Ray flares in different solar cycles
自1970年代以来,地球静止轨道环境卫星软X射线传感器提供了除其他外与太阳耀斑的时间、强度和持续时间有关的数据。GOES SXR耀斑清单已成为太阳耀斑的标准参考目录,广泛用于太阳物理学研究和空间天气。我们在这里报告,在目前版本的列表有显着的差异之间的平均持续时间的耀斑发生在1997年5月之前和耀斑的平均持续时间之后。我们的分析表明,1997年5月前的数据报告的耀斑时间是不基于相同的标准,因为目前的情况。这一发现对所有那些将耀斑持续时间(或通量,取决于所选择的开始和结束时间)作为1997年5月前太阳活动分析的一部分,或对耀斑的大样本进行统计分析,例如作为评估太阳高能粒子预测算法的一部分的人具有严重的影响。
2018-06-07 astro-ph.SR
Statistical properties of flares and sunspots over the solar cycle
本文回顾了太阳活动指数统计研究的结果。第23周期最低阶段的延长引起了第23周期固有特点的问题。最重要的太阳活动指数是相对太阳黑子数,虽然大多数其他指数密切相关,但它们的峰值活动之间存在1-2年的变化。这些变化揭示了一个22年的模式,可以归因于太阳内部或发电机相关的过程。发现第23周期的最小相位并不例外。研究过去150年的相对太阳黑子数,观察到更长时间的极小太阳周期。自1920年以来,太阳活动相当高(“现代最大值”),第23周可能是这一阶段结束的预兆。
2010-02-02 astro-ph.SR
GOES class estimation for behind-the-limb solar flares using MESSENGER SAX
水星任务MESSENGER的%(水星表面,空间环境,地球化学和X射线测距太阳组件(SAX))在2007年5月28日至2013年8月19日期间观察到近700个太阳耀斑,由\citet{dennisSOLARFLAREELEMENT2015}编目。SAX仪器,X射线光谱仪(XRS)的一部分,在1 - 10千电子伏,部分重叠的能量范围的GOES X射线光谱仪。SAX提供了不同于地日线的视角,因此可以用作从地球上看到的部分或完全被掩盖的耀斑的GOES代理。对于耀斑与GOES类C2以上的磁盘上看到的两种仪器,我们发现的软X射线(SXR)通量测量的SAX和GOES之间的经验关系。由于两个SXR仪器的能量响应不同,单个事件平均可以偏离经验关系的两倍左右,这意味着来自SAX数据的GOES类掩闪耀斑的预测因此准确到相同的因子。独特的GOES能量响应与耀斑的多热性质相结合,使得任何仪器,甚至其他软X射线光谱仪,都很难提供比两倍更精确的GOES代理。
2020-12-18 astro-ph.SR
New Observations of Balmer Continuum Flux in Solar Flares, Instrument Description and First Results
在太阳耀斑期间,巴尔末连续辐射的增加被许多作者预测过,但从未被地面狭缝光谱仪的观测所证实。在这里,我们描述了一种新的焦点后的仪器-图像放大器-使测量的巴尔末连续通量从整个耀斑区域,在类比成功探测的耀斑dMe星。该系统是在翁德涅约夫天文台的水平太阳望远镜HSFA-2上开发并投入运行的。我们测量的总通量的快速光谱仪从有限的,但明确界定的区域上的太阳能盘。使用光阑系统,可以尽可能地消除明亮的太阳圆盘的干扰贡献。在350 - 440 nm光谱范围内测量的光通量的光变曲线被处理,以及由适当的光阑限定的耀斑区域的Hα图像。光谱通量数据是平场的,校准和处理与模型预测进行比较。我们的数据分析证明,所描述的设备是足够敏感的检测在太阳耀斑的巴尔末连续的变化。假设巴耳末连续谱核的大小至少与Hα中可见的核的大小相似,我们发现在观测到的X级耀斑期间,巴耳末连续谱中的通量增加达到安静连续谱的230%-550%。我们还发现,在Hα耀斑爆发之前,巴尔末连续通量的时间变化就已经开始了。
2016-01-18 astro-ph.SR
A Statistical Study of CME Properties and of the Correlation Between Flares and CMEs over Solar Cycles 23 and 24
利用1997年7月31日至2014年3月31日(即第23和24太阳周)太阳和日光层天文台(SOHO)上的大角度光谱日冕仪(LASCO)获得的数据,研究了日冕物质抛射(CME)的一些性质,如速度、加速度、极角、角宽和质量。我们使用了两个CME目录:一个由协调数据分析工作室(CME)数据中心提供,一个由计算机辅助CME跟踪软件(CACTus)检测算法获得。对于每个数据集,我们发现在第24周期的峰值期间观察到的CME的数量高于或相当于第23周期期间的数量,尽管第24周期期间的光球活动比第23周期期间弱。使用CACTus探测到的CME,我们注意到在两个周期的峰值期间,事件数量[N]处于相同的数量级,但在第24周期期间CME分布的峰值在时间上更长(2012年和2013年期间N >1500)。我们把CMEs和CACTus结果之间的差异归因于CMEs目录中CMEs定义的观察者偏差。我们还使用了一个数据集,其中包含19,811个耀斑的C-,M-和X-级观测的地球同步业务环境卫星(GOES)在同一时期。使用这两个数据集,我们研究了CME喷射的质量和相应耀斑期间发射的通量之间的关系:我们发现11,441个耀斑与CME在时间上相关,对于CMEs和CACTus为9120。此外,我们还发现,在0.1 - 0.8nm范围内,耀斑的通量与CME质量之间存在对数线性关系,与耀斑相关的CME事件和与耀斑无关的CME…
2016-12-29 astro-ph.SR
Comparing SSN Index to X-ray Flare and Coronal Mass Ejection Rates from Solar Cycles 22-24
新修订的太阳黑子数系列可以将历史上的地球效应风暴放在几百年太阳活动的背景下。利用近30年来GOES X射线观测资料和1996年至今LASCO日冕物质抛射(CME)星表资料,分析了太阳黑子数与耀斑和CME速率的关系。特别是,我们提出了X射线耀斑率作为一个函数的太阳黑子数为过去三个周期。我们还表明,1-8 AA的X射线背景通量与太阳黑子数在整个太阳活动周期的强烈相关。同样,我们表明,CME属性(例如,与日冕物质抛射线速度和宽度相关的代理值)也与SC 23和24的太阳黑子数相关。这些更新的速率将能够预测未来的地球效应事件,并将历史风暴置于当前太阳活动的背景下。
2016-05-02 astro-ph.SR
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
A Comparative Study of the Eruptive and Non-Eruptive Flares Produced by the Largest Active Region of Solar Cycle 24
研究了太阳活动区NOAA 12192的形态和磁场特征. AR 12192是第24太阳活动周中最大的区域,它经历了显著的增长,并在其盘通过过程中产生了6个X级耀斑,22个M级耀斑和53个C级耀斑。然而,这个AR最奇特的事实是,尽管它产生了几个X级耀斑,但它只与一个CME有关。本文对AR 12192产生的爆发性耀斑和非爆发性耀斑进行了比较研究。我们发现,水平磁场和洛伦兹力的突变和永久性变化的幅度显着较小的情况下的局限耀斑相比,爆发。我们介绍了AR 12192在其盘通过期间的区域演化。我们发现耀斑相关的形态变化是较弱的封闭耀斑,而爆发耀斑表现出快速和永久的半影区消失后远离磁中性线。此外,从外推的非线性无力磁场,我们研究了上覆日冕磁环境的喷发和非喷发区的AR。我们发现,临界衰减指数的发病环面不稳定性是在一个较低的高度超过爆发耀斑区域,比非爆发核心区。这些结果表明,上覆磁场强度梯度的衰减速率可能对决定AR的CME产能起决定性作用。此外,耀斑相关的磁特性的变化幅度被发现与太阳爆发的性质有很好的相关性。
2018-01-01 astro-ph.SR
Properties of magnetic null points associated with X-class flares during solar cycle 24
本文利用SDO数据研究太阳活动周24期间X级耀斑与日冕磁零点的关联,发现约35%的X级耀斑与磁零点相关,其中正型磁零点占87.5%,且多位于0.5至2 Mm高度并具有垂直/径向脊线。
2024-10-22 astro-ph.SR
Instrumental oscillations in RHESSI count rates during solar flares
目的:我们试图通过研究RHESSI的X射线探测器在6-12千电子伏和12-25千电子伏的能量范围内测量的光变曲线中发现的持续仪器振荡来说明RHESSI航天器运动所带来的分析问题,在2004年11月4日和6日的耀斑衰变阶段。方法:研究RHESSI航天器的各种运动可能有助于振荡的表现。每个探测器的响应反过来也进行了研究。结果:我们发现,2004年11月6日观测到的振荡对应于RHESSI仪器的章动周期。这些振荡对于探测器5也是最大幅度的,而在许多其他探测器的光变曲线中,振荡很小或不可检测。我们还发现,在这次耀斑期间,探测器指向的变化要比2004年11月4日的反例大得多。结论:RHESSI航天器的足够大的章动运动导致计数率的明显可观察的振荡,对数据分析构成重大危险。由于检测器5的设计特性,该问题对于检测器5尤其成问题。RHESSI计数的动态校正,占生存时间,数据间隙,和每个探测器的双网格准直器的传输,需要克服这个问题。这些修正应适用于所有未来的振荡研究。
2011-02-25 astro-ph.SR
Modelling Of The Hydrogen Lyman Lines In Solar Flares
氢的莱曼线(91.2 nm < lambda < 121.6 nm)是太阳色球层辐射损失的重要贡献者,并且在耀斑期间得到增强。我们以前已经表明,太阳动力学天文台上的极紫外光变率仪器观测到的莱曼线表现出相当于30公里/秒的速度的多普勒运动。但与预期相反,没有观察到主导流动方向,同时存在红移和蓝移。为了理解莱曼线的形成,特别是它们的多普勒运动,我们使用辐射流体动力学程序RADYN和辐射转移程序RH来模拟耀斑色球层的演化和莱曼线在太阳耀斑期间的响应。我们发现,在模拟大气中的上升流导致蓝移的线核心,表现出中央反转。然后,我们使用EVE仪器的属性对仪器对配置文件的影响进行建模。与仪器谱线轮廓卷积后,谱线中可能被解释为下行流(红移发射)的物质可能不一定与实际下行流相对应。大气中的动态特征会在谱线轮廓中引入复杂的特征,这些特征将不会被具有EVE光谱分辨率的仪器探测到,但在太阳轨道器上的日冕环境光谱调查仪器的分辨率下会留下更多的特征。
2018-07-09 astro-ph.SR
Flare and CME Properties and Rates at Sunspot Minimum
太阳活动极小期的日冕与活动期的日冕有很大的不同。我们从耀斑和CME(日冕物质抛射)发生的角度讨论了当前的第23/24周极小期。与之前的最小值相比,耀斑/CME的比率几乎减少了一个数量级。这表明,耀斑/CME关联的环境效应不同,在这个意义上,第23/24周期的最小日冕是相对容易破坏。
2010-03-22 astro-ph.SR
Predicting solar flares with machine learning: investigating solar cycle dependence
在这项工作中使用了一种深度学习网络,即长短期记忆(LSTM)网络,来预测活动区域(AR)在未来24小时内产生的最大耀斑类别是否是$Γ$类别。我们认为$Γ$是$\ge M$、$\ge C$和任何耀斑类。使用LSTM(一种递归神经网络)的本质是它能够捕获数据样本的时间信息。输入特征是来自SHARP-空间气象HMI活动区域补丁的20个磁性参数的时间序列。我们分析了2010年6月至2018年12月的活动区域,使用地球同步运行环境卫星(GOES)X射线耀斑目录,并在GOES X射线耀斑目录中标记数据样本。我们的结果(i)显示了与最近发表的使用LSTM的结果一致的技能分数,并且优于使用单次输入的先前工作(例如,DeFN)(ii)当选择不同年份的数据进行训练和测试时,模型的技能得分显示出本质差异。
2020-01-23 astro-ph.SR
Spatial & Temporal Characteristics of Ha flares during the period 1975-2002 (comparison with SXR flares)
虽然太阳的高能现象(耀斑,日冕物质注入等)在其发生率上表现出间歇性的随机行为,它们与太阳周期的变化有很好的相关性。在这项工作中,我们研究了瞬态太阳活动的空间和时间特征,试图通过统计解释这些现象的演变,通过太阳周期,在自组织临界性理论。
2010-09-22 astro-ph.SR
Eruption of a multi-flux-rope system in solar active region 12673 leading to the two largest flares in Solar Cycle 24
2017年9月的太阳活动区(AR)12673产生了第24太阳活动周中最大的两次耀斑:9月6日的X9.3耀斑和9月10日的X8.2耀斑。我们试图详细地研究这两个大耀斑的演化过程以及与之相关的复杂磁系统。借助于NLFFF模型,我们确定了一个双层磁通绳配置以上的极性反转线(PIL)的AR核心区域。这两条磁绳的北端根植于一个负极性磁斑,在9月6日X9.3级耀斑之前,磁斑开始沿PIL运动并逆时针旋转。强烈的剪切运动和旋转导致两条磁通量绳的失稳,其中上一条绳随后由于扭结不稳定而向上爆发。紧接着,在这些绳索旁边的另外两组扭环束受到扰动,在5分钟内相继爆发,就像一个链式反应。同样,在9月10日同一AR发生的X8.2耀斑期间,检测到多个喷出物成分连续喷发。本文分析了03年9月至06年9月的AR磁场的演化,发现在主黑子的东面有五个偶极相继出现。这些偶极子之间的相互作用不断发生,伴随着磁通量抵消和强烈的剪切运动。在AR 12673中,显著的磁通出现和不同出现的偶极子之间的连续相互作用导致了复杂的磁系统,伴随着多个磁通绳和扭曲的环束的形成。我们认为,一个多通量绳系统的爆发导致了太阳活动周期24中的两个最大的耀斑。
2018-10-22 astro-ph.SR
On the signatures of flare-induced global waves in the Sun: GOLF and VIRGO observations
最近,已经做出了一些努力来识别太阳和类太阳恒星中耀斑和磁活动的地震特征。在这项工作中,我们已经分析了从GOLF和VIRGO/SPM仪器,分别获得的磁盘集成的速度和强度观测的太阳,在船上的SOHO空间任务涵盖了几个连续的耀斑事件,从2011年2月11日至2011年2月17日,其中2011年2月11日相对平静,成为调查的“无效检验”。这些磁盘集成太阳作为一个明星的速度和强度信号的频谱分析的应用表明,有增强的权力的全球模式的振荡在太阳耀斑期间,相比,安静的一天。GOLF仪器利用形成于太阳上层光球层的Na I D谱线获得速度观测,而我们分析中所用的强度数据是由VIRGO/SPM仪器在862 nm处获得的,它形成于太阳光球层内。尽管这两种仪器使用两种不同的参数(速度v/s强度)对太阳大气的不同层进行采样,但我们发现这两种观测都显示了太阳耀斑引起的全球波的特征。这些结果足以识别类太阳恒星中恒星耀斑和磁场活动的星震特征。
2017-10-17 astro-ph.SR
Flares hunting in hot subdwarf and white dwarf stars from Cycles 1-5 of TESS photometry
基于TESS第1至5周期数据对约1.2万颗热亚矮星和白矮星开展耀发普查,建立含193颗致密星1016次耀发的星表,发现sdB/sdO星耀发频率分布与热B/A型主序星相似,提示二者可能共享耀发机制。
2024-02-25 astro-ph.SR
Evolution and Flare Activity of Delta-Sunspots in Cycle 23
利用SOHO/MDI资料研究了第23周太阳活动区的形成和磁演化。我们选择了31个可以从出生阶段观察到的AR,作为我们研究的无偏样本。从磁拓扑(扭曲和扭曲)的分析,我们得到了以下结果。i)新出现的β-γ-δ AR可分为三种拓扑类型,即“准β”、“扭曲”和“自上而下”。ii)其中,“扭动”型和“顶顶”型倾向于显示高耀斑活动。iii)由于扭曲和扭曲的符号在大多数“扭曲”类型的情况下(13种情况中的12种)彼此一致,我们提出了一个磁模型,其中β-γ-δ AR中的新兴通量区域不是分离的,而是在太阳表面下统一为一个单一的结构。iv)几乎所有的“扭曲”型AR在磁通量管的中部都有向下的打结结构。我们相信,这是β-γ-δ AR的基本属性。v)β-γ-δ AR的耀斑活动不仅与太阳黑子面积高度相关,而且与磁场复杂性高度相关。vi)我们认为耀斑指数与最大本影面积之间可能存在一个标度律。
2015-07-23 astro-ph.SR
Lyman-alpha Variability During Solar Flares Over Solar Cycle 24 Using GOES-15/EUVS-E
中性氢的色球莱曼α线(\lya ; 1216)是太阳光谱中最强的发射线。众所周知,\lya \的波动会驱动行星大气的变化,尽管很少有仪器能够在太阳耀斑期间捕捉到快速增强的\lya \。在本文中,我们描述了耀斑相关的排放量通过统计研究的477 M-和X-级耀斑所观察到的EUV传感器上的第15地球同步业务环境卫星,一直在监测全磁盘太阳\lya \辐照度在10~s的时间尺度上的太阳周期24。绝大多数(95%)耀斑产生的\lya增强值比背景值高10%或更低,最大增加值为$\sim$ 30%。在某些情况下,\lya \的辐照度超过了1-8毫米X射线辐照度的两个数量级,尽管发现更靠近太阳边缘的耀斑表现出更少的\lya \增强。这种中心到边缘的变化是通过对一个X级耀斑的联合立体观测来验证的,从地球上看,这个耀斑出现在边缘附近,但从火星轨道上的MAVEN航天器看,它靠近圆盘中心。发现峰值\lya \的频率分布具有幂律斜率$2.8\pm0.27$。我们还表明,增加的\lya \通量密切相关的感应电流在电离层E层通过检测的太阳耀斑效应所观察到的Kakioka磁强计。
2020-06-04 astro-ph.SR
The Thermal Properties of Solar Flares Over Three Solar Cycles Using GOES X-ray Observations
太阳耀斑X射线辐射是由耀斑活动区环内温度和辐射量的快速上升引起的。迄今为止,地球静止业务环境卫星(GOES)上的X射线传感器(XRS)的观测结果已被用于推导这些属性,但受到许多因素的限制,包括缺乏能够自动应用于大量耀斑的一致的背景减除方法。在本文中,我们描述了一个自动化的温度和发射测量为基础的背景减除方法(TEBBS),它建立在Bornmann(1990)的方法。我们的算法确保导出的温度总是大于仪器的限制和耀斑前的背景温度,并且在耀斑上升阶段的温度和排放量增加。此外,TEBBS还利用了White等人(2005年)对GOES温度和排放量的改进估计。TEBBS成功应用于近三个太阳活动周期(1980-2007年)发生的50,000多个太阳耀斑,并用于创建太阳耀斑热特性的广泛目录。我们证实峰值辐射测量和总辐射损失与扣除背景的GOES X射线通量成幂律关系,而峰值温度则成几何关系。正如预期的那样,峰值发射量随峰值温度的增加而增加,但总辐射损失并不增加。虽然这些结果与以前的研究相比,我们发现,耀斑的一个给定的GOES类有较低的峰值温度和较高的峰值排放措施比以前报道的。由此产生的热耀斑等离子体特性TEBBS数据库可在太阳监测器(www.solarmonitor.org/TEBBS/)上公开查阅,并将在太阳物理综合观测站(www.helio-vo.eu)上查阅。
2013-03-06 astro-ph.SR
The Initiation Mechanism of the First On-disk X-Class Flare of Solar Cycle 25
本文研究了太阳活动第25周首个日面X级耀斑的触发机制,发现其遵循基于重联的触发机制,由持续剪切运动形成的电流片重联触发,并随后由环面不稳定性驱动。
2023-04-26 astro-ph.SR
The association of the Hale Sector Boundary with RHESSI solar flares and active longitudes
日球磁场(HMF)被构造成正负极性的大扇区。这些扇区之间的边界部分,其中极性变化与太阳半球中的前黑子到后黑子极性相匹配,称为黑尔扇区边界(HSB)。我们调查了耀斑发生率附近的HSBs和活动的耀斑之间的关联。以前的工作确定的时间HSB在太阳中央子午线,使用的HMF扇区边界在地球上交叉检测。除此之外,我们使用了一种新的方法,找到HSB的位置在任何时候都确定他们从位场源表面(PFSS)外推光球磁图。我们使用RHESSI X射线耀斑列表与HSB进行比较,因为它提供了14年来(从2002年2月到2016年2月)的准确耀斑位置,涵盖周期23和24。对于活跃的经度位置,我们使用以前发表的工作的基础上太阳黑子的观测。我们发现这两种测定HSB的方法基本一致,并且41%(第23周)和47%(第24周)的RHESSI耀斑发生在PFSS测定HSB的$30^\circ$范围内。HSB的行为在所研究的两个周期中变化,并且正如预期的那样,它们随着周期的变化而在半球中交换。HSB和活跃的CSB确实重叠,但并不一致。它们通常以不同的速率相对于彼此(以及卡林顿太阳自转速率)移动,并且这些在每个周期中都有所不同。HSB提供了一个有用的额外活动指标,特别是在难以确定活动指标的时期。
2018-09-06 astro-ph.SR
Power-law Distribution of Solar-Cycle Modulated Coronal Jets
本研究开发了SAJIA算法,在第24太阳活动周检测到超1200个日冕喷流,发现其能量与频率呈幂律分布且受太阳周期调制,揭示了喷流与耀斑等爆发事件共享相同的非线性无标度物理过程。
2023-04-07 astro-ph.SR
Intrusion of Magnetic Peninsula toward the Neighboring Opposite-polarity Region That Triggers the Largest Solar Flare in Solar Cycle 24
2017年9月6日,太阳活动区NOAA 12673发生了第24太阳活动周最大的X9.3太阳耀斑和之前的X2.2耀斑。本研究的目的是了解这些耀斑的发病机制,通过分析多个观测数据集从日出和太阳动力学天文台和结果从非线性无力场外推。最明显的特征是一个主要的负极性区域的侵入,看起来类似于一个半岛,朝向西北方向进入相邻的反极性区域。我们还观察到与负半岛的侵入有关的磁重联的代用指标:侵入的负半岛周围磁场的快速变化;负半岛尖端的前兆增亮,包括一个尖形增亮,显示出短暂但显著的下降流(~100 km/s);一个暗管状结构,似乎是与X9.3耀斑一起爆发的磁通量绳;以及沿着深色管状结构的日冕变亮,该结构似乎代表通量绳下产生的电流。基于这些观测特征,我们提出:(1)负半岛的侵入是推动推动型磁重联形成并增长扭曲磁通量绳的关键,这种磁重联与X2.2耀斑一起爆发;(二)持续不断的侵入,甚至超过X2.2耀斑,进一步促进了破坏平衡,导致爆发的磁通量绳的加强使用X9.3 Flare。
2020-05-02 astro-ph.SR
A Statistical Study of delta-Sunspots from Solar Cycle 23 to 25
本文统计研究了第23至25太阳活动周δ型活动区与耀斑的关系,发现第25周δ型活动区最少但M/X级耀斑更多,并分析了其寿命、面积及纬度分布特征。
2025-10-27 astro-ph.SR
The Micro Solar Flare Apparutus (MiSolFA) Instrument Concept
微型太阳耀斑装置(MiSolFA)是一个紧凑的X射线成像光谱仪,专为小型6U微型卫星设计。作为一种相对便宜但功能强大的地球轨道仪器,MiSolFA的设计目的是从与太阳轨道器的STIX不同的角度对太阳耀斑的高能区域进行成像,STIX从高度椭圆的日心轨道运行。以这种方式一起工作的两个仪器将提供X射线发射区域的三维视图,并且可以绕过阻止同时进行日冕和色球成像的动态范围限制。立体X射线观测还将包含有关耀斑加速电子分布各向异性的有价值的信息。为了进行这些类型的观测,MiSolFA必须能够对能量在10到100 keV之间的源进行成像,具有10 arcsec的角分辨率。MiSolFA的成像仪将是太空中最紧凑的X射线成像光谱仪。从以前的仪器设计中将体积缩小十倍需要特别考虑。在这里,我们介绍了MiSolFA X射线光学器件的设计原理,讨论了必要的妥协,并评估了工程模型的性能。
2019-10-04 astro-ph.IM astro-ph.SR
DH Type II Radio Bursts During Solar Cycles 23 and 24: Frequency-dependent Classification and their Flare-CME Associations
我们给出了太阳活动周23和24的DH Ⅱ型爆发的特征。脉冲串根据它们的结束频率分为三类,即低频组(LFG; 20 kHz $\leq$ $f$ $\leq$ 200 kHz)、中频组(MFG; 200 kHz $<$ $f$ $\leq$ 1 MHz)和高频组(HFG; 1 MHz $<$ $f$ $\le$ 16 MHz)。我们发现,LFG,MFG和HFG事件的源是均匀分布在活动区带。我们的分析表明,在太阳活动周期24期间,DH II型事件急剧减少,仅占总事件的35%(即514个事件中的179个)。尽管在第24太阳活动周期中DH II型事件的数量较少,但与前一个周期相比,它包含了显著更高比例的LFG事件(32% $versus$ 24%)。然而,在LFG组的周期23表现出显着的主导地位的II型爆发,低于50千赫,这表明丰富的人口强大的CME旅行超过一半的太阳-地球距离。LFG组事件与速度更快、范围更广的日冕物质抛射(82%以上为晕)有最强的关联,而在源位置,它们主要触发M/X级大耀斑(83%以上)。我们的分析还表明,CME的初始速度或耀斑能量部分与II型爆发的持续时间和CME相关的冲击的生存是由多个因素/参数相关的CME,耀斑,日冕和行星际介质的状态。CME高度与DH II型爆发结束频率的关系表明,对于HFG和MFG类别,大多数CME的位置($\approx$ 65%-70%)与…
2021-08-30 astro-ph.SR
Starspots, Stellar Cycles and Stellar Flares: Lessons from Solar Dynamo Models
在这篇综述中,我们讨论了目前的太阳发电机模型是否可以外推,以解释恒星活动的各个方面。我们首先总结了以下几种类太阳恒星的数据:(i)多年来来自Ca H/K发射的恒星周期数据;(ii)表明热日冕活动的X射线数据;(iii)星点数据(特别是关于巨大的极点);和(iv)与恒星超耀斑有关的数据。然后介绍了太阳发电机模型的研究现状-介绍了目前比较受欢迎的太阳活动周期模型-通量输运发电机模型。虽然将这个模型外推到类太阳恒星可以解释观测数据的某些方面,但数据的某些其他方面仍然需要理论解释。目前还不清楚我们是否需要一种不同的发电机机制来处理具有巨大星点或产生非常强烈的超级耀斑的恒星。
2016-12-08 astro-ph.SR
Temporal and Periodic Variation of the MCMESI for the Last Two Solar Cycles; Comparison with the Number of Different Class X-Ray Solar Flares
在这项研究中,我们比较了最大日冕物质抛射速度指数(MCMESI)的时间和周期的变化和不同类型(C,M和X)的太阳X射线耀斑的数量在过去的两个太阳活动周(第23和24周)。为了获得MCMESI和太阳耀斑数量之间的相关性,对月数据集进行了互相关分析。此外,为了研究所有数据集的周期性行为,对2009年至2018年的每日数据进行了多锥度方法(MTM)和Morlet小波分析方法。为了评估我们的小波分析,交叉小波变换(XWT)和小波变换相干(WTC)的方法进行。通过收敛交叉映射(CCM)方法进一步检查数据集之间的因果关系。分析结果表明:1)第24太阳活动周C类X射线耀斑数比第23太阳活动周增加了约16%,而其他数据集都有所减少; MCMESI减少了约16%,M和X类耀斑数减少了约32%。2)所有X射线太阳耀斑级与MCMESI都表现出显著的正相关。MCMESI和C级耀斑的相关性来自于太阳活动周期的总体趋势,而X级耀斑的相关性主要来自于数据的波动。3)一般来说,所有类别的耀斑数和MCMESI显示出类似的周期性行为。4)在MCMESI中探测到的546天的周期性可能不是太阳起源的,或者至少太阳耀斑不是这种周期性的来源。5)与X类太阳耀斑相比,C类和M类太阳耀斑对MCMESI的影响更大。然而,唯一的双向因果关系之间获得MCMESI和C级耀斑数。
2020-08-26 astro-ph.SR physics.space-ph
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
Multi-instrument observations of a failed flare eruption associated with MHD waves in a loop bundle
我们介绍了2015年1月24日发生的B7.9级耀斑的观测结果,使用太阳动力学天文台(SDO)的大气成像组件(AIA),EUV成像光谱仪(EIS)和Hinode的X射线望远镜。耀斑触发了一个稠密的冷等离子体团的爆发,如在AIA 171中所看到的,它无法完全爆发,并且仍然被限制在活动区域环的局部束中。在此过程中,观察到的线程的横向振荡。然后观察到冷的等离子体沿着每个环链下降回到色球层。同时,在SDO/AIA和Hinode/XRT的热波段中观察到一个较大的漫射共空间环,沿其长度呈现周期性的强度变化。磁流体动力学(MHD)波的形成和演化依赖于局部等离子体参数(如密度、温度和磁场)的值,因此可以通过日冕地震学来推断。在这项研究中,我们的目的是评估如何观察到的MHD模式的密度和温度的变化的影响。我们使用SDO/AIA,Hinode/EIS和XRT将EUV/X射线成像和光谱学分析相结合。我们发现,所检测到的波的演变是由当地的等离子体参数的时间变化,所造成的耀斑加热和随之而来的冷却。我们将日冕地震学应用于这两种波,以获得背景等离子体参数的估计。
2016-12-06 astro-ph.SR
Confinedness of an X3.1 class solar flare occurred in NOAA 12192: Analysis from multi-instruments observations
本文利用多仪器观测研究NOAA 12192中X3.1级耀斑的受限性,发现磁通量对消驱动的束缚切割重联导致暗条合并、质量卸载和上升,但最终被强外部极向场约束抑制而未爆发。
2023-04-24 astro-ph.SR
A Catalog of Solar Flare Events Observed by the SOHO/EIT
我们编制了一个太阳耀斑的目录,由极紫外成像望远镜(EIT)上的太阳和日光层天文台(SOHO)航天器和GOES航天器在1997年至2010年的跨度观察。在1998年年中,EIT图像的节奏从每天两个图像修改为12分钟。然而,低的时间分辨率导致在捕捉大部分的耀斑现象的显着的数据差距。因此,我们监测耀斑检测的耀斑参数,如时间重叠,观测波长,并考虑全视场(FOV)的图像可能出现的错误。我们认为GOES耀斑目录作为主要来源。我们描述了用于增强GOES检测到的耀斑使用EIT仪器捕获的极紫外(EUV)图像的技术。为了检测增亮,我们以25分钟的最大节奏减去图像。我们通过虚拟太阳天文台(VSO)下载并分析了EIT数据。SOHO/EIT期间的耀斑数据集被证明是太阳耀斑预测过程中不可或缺的,因为该仪器已经覆盖了太阳活动周期23的大部分时间。
2020-07-10 astro-ph.SR
Non-thermal distributions and energy transport in the solar flares
确定耀斑中的能量传输机制仍然是太阳耀斑物理学的一个中心目标,“标准耀斑模型”仍然没有充分回答。特别是,粒子和/或波作为传输机制的相对作用,低能质子和离子对整个耀斑预算的贡献,以及低能非热电子分布的限制,仍然不能与当前的仪器充分调和的问题。在这份为响应JAXA、NASA和ESA于2016年发起的下一代太阳物理学任务审查过程的呼吁而提交的“白皮书”中,我们概述了这一领域的开放性问题以及可能的仪器,这些仪器可以提供所需的观测结果,以帮助回答这些和其他与耀斑相关的问题。
2017-12-03 astro-ph.SR
Multi-instrument Comparative Study of Temperature, Number Density, and Emission Measure during the Precursor Phase of a Solar Flare
我们对NOAA活动区12371中M6.5耀斑(SOL2015 - 06 - 22T18:23)之前的两个前体增亮进行了多仪器研究,重点关注温度(T),电子数密度(n)和发射测量(EM)。本研究中使用的数据是从具有各种波长的四台仪器中获得的,即,太阳动力学观测台的大气成像装置(AIA),在六个极紫外线(EUV)通带;扩大欧文斯谷太阳能阵列(EOVSA),在微波(MW);拉马提高能太阳光谱成像仪(RHESSI),在硬X射线(HXR);和地球静止业务环境卫星(GOES),在软X射线(SXR)。我们比较了来自不同数据集的T,n和EM的时间变化。以下是主要结果。(1)GOES SXR和AIA EUV具有几乎相同的EM变化(1.5 - 3x10^48/cm^3)和非常相似的T变化,从8百万开尔文(MK)到15百万开尔文(MK)。(2)从最高到最低,EOVSA MW提供最高的温度变化(15 - 60 MK),其次是RHESSI HXR(10 - 24 MK),然后是GOES SXR和AIA EUV(8 - 15 MK)。(3)RHESSI HXR测量的EM变化总是小于AIA EUV和GOES SXR测量值的最多20倍。来自EOVSA MW的数密度变化比来自AIA EUV的值大至多100倍。结果定量地描述了在前体阶段的热参数的差异,测量不同的仪器在不同的波长制度和不同的发射机制。
2023-02-14 astro-ph.SR
A Statistical Study on Photospheric Magnetic Nonpotentiality of Active Regions and Its Relationship with Flares during Solar Cycles 22-23
本文对太阳活动区光球磁非势及其与耀斑的关系进行了统计研究。选取1988-2008年怀柔太阳观测站太阳磁场望远镜观测到的1106个活动区的2173幅光球矢量磁图,涵盖了第22、23太阳活动周的大部分时间。计算了平均平面磁场剪切角(\bar{Δϕ})、平均矢量磁场剪切角(\bar{Δψ})、平均绝对垂直电流密度(\bar{|J_{z}|})、平均绝对电流螺旋度密度(\bar{|h_{c}|})、绝对扭转参数(|α_{av}|)、平均自由磁能密度(\bar{ρ_{free}})、纵向磁场有效距离(d_{E})和修正有效距离(d_{Em})。参数\bar{|h_{c}|}、\bar{ρ_{free}}和d_{Em}与太阳活动周期的演化有较高的相关性。这三个参数与年平均太阳黑子数的Pearson线性相关系数均大于0.59。参数\bar{Δϕ}、\bar{Δψ}、\bar{|J_{z}|}、|α_{av}|和d_{E}与太阳活动周的相关性较弱,但活动区的非潜在性和复杂性在活动极大期比活动极小期大.这8个参数均与活动区的耀斑生产率呈正相关,不同非势参数的组合可有效预测活动区的耀斑发生概率。
2012-06-10 astro-ph.SR
Unprecedented Fine Structure of a Solar Flare Revealed by the 1.6~m New Solar Telescope
太阳耀斑意味着磁能的突然释放,是所谓的空间天气的来源。耀斑的精细结构(500公里以下)很少被观测到,全世界只有少数仪器可以观测到。本文介绍了大熊太阳天文台(BBSO)1.6米新太阳望远镜(NST)的高分辨率观测结果。观测以前所未有的细节揭示了耀斑的过程,包括耀斑带在太阳黑子上的传播,日冕雨(由冷凝等离子体组成)沿着耀斑后的环流下,以及色球层对日冕雨影响的反应,在下降的等离子体的脚点处显示出精细的增亮。利用NST的分辨能力,我们测量的横截面宽度的耀斑带,后耀斑环和足点增亮,这通常是在80-200公里的范围内,远低于目前用于耀斑研究的仪器的分辨率。限制这样的精细结构的规模提供了一个必不可少的信息在模拟耀斑的能量传输机制,这是一个重要的问题,在太阳和等离子体物理。
2016-04-28 astro-ph.SR
Statistical Analysis of Soft X-Ray Solar Flares During Solar Cycles 21, 22 and 23
本文对1976年1月至2007年12月期间的软X射线(SXR)耀斑进行了统计分析,涵盖太阳活动周(SC)21,22和23。我们分析了SXR在低纬(小于等于40度)、高纬(大于等于50度)、总纬度和中心子午线距离(CMD)上的南北和东西不对称性。我们也给出了在研究期间不同强度等级(B、C、M和X)的南北和东西不对称性。在SC 21,22和23期间分析后发现南部和东部略有过量。结果表明,在低纬和中纬度,南北半球和东西半球的年不对称性分别与总纬度和中纬度的年不对称性相同。E-W不对称性在低和高CMD下是不同的。我们的统计结果表明,N-S不对称性在统计上比E-W不对称性更显著。与SC 21和22相比,SC 23期间的总SXR耀斑活动较高。SC 23的B级耀斑活动较高,而SC 21的C、M和X级活动较高。我们还分析了耀斑演化的参数,即持续时间,上升时间,衰减时间和事件的不对称性的总SXR以及不同类别的最后三个SC。持续时间、上升时间和衰减时间随着强度等级的增加而增加。在分析事件不对称指数时,我们发现SC 21(64.86%)和SC 22(54.31%)期间的正值更多,但SC 23的负值更多(48.08%)。我们的研究表明,在SC 23期间,我们有更多的SXR耀斑事件,与SC 21和SC 22相比,衰变时间更短。
2009-12-04 astro-ph.SR
X-ray Flare Spectra from the DIOGENESS Spectrometer and its concept applied to ChemiX on the Interhelioprobe spacecraft
2001年,{\em CORONAS-F}航天器上的{\em DIOGENESS} X射线晶体光谱仪只运行了一个月(8月25日至9月17日),但在其短暂的寿命期内,从大约8个{ \em GOES}重要性从C9到X5不等的太阳耀斑中获得了140个高分辨率光谱。该仪器包括四个扫描平面晶体,波长范围覆盖\sixiii \(6.65~ nm)、\sxv \(5.04~ nm)和\caxix \(3.18~ nm)X射线线以及相关的双电子伴线。覆盖\caxix线的两个晶体以"多普勒仪“的方式定向,即空间位移和光谱位移(通常发生在耀斑中)可以分离。我们描述了{ \em DIOGENESS}光谱仪和在耀斑期间获得的光谱,其中包括迄今为止从航天器仪器上看不到的谱线。目前正在为定于2020年和2022年发射的两架俄罗斯{ \em Interhelioprobe}航天器建造一台概念非常相似的仪器,这两架航天器将进行近距离相遇(近日点$\sim 0.3$ a.u.)。太阳在其轨道上。我们概述了可能获得的结果。
2014-11-04 astro-ph.SR