Investigation of the possible source for solar energetic particle event of 2017 September 10
根据地球同步运行环境卫星(GOES)和地面中子监测仪观测到的太阳质子数据,以及ACE航天器测量到的近相对论电子数据,估算了不同能量质子和近相对论电子的起始时间,并与太阳软、硬X射线和射电爆发的起始时间进行了比较。结果表明,首先到达的相对论和非相对论质子和电子都可能被耀斑加速。结果还表明,不同能量的质子释放时间可能不同,低能量的质子可能比高能量的质子释放得早。一些质子加速并发耀斑可能会进一步加速CME驱动的冲击波。
2018-05-03 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Multispacecraft Observations of the 2024 September 9 Backside Solar Eruption that Resulted in a Sustained Gamma Ray Emission Event
本文报告了2024年9月9日由多航天器观测到的太阳背面爆发引发的持续伽马射线发射事件,揭示了扩展激波作为高能质子来源的关键作用,并发现背面源位置存在3:1的东西不对称性。
2025-07-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Common Origin of High-energy Protons in Solar Energetic Particle Events and Sustained Gamma-ray Emission from the Sun
我们报道了从太阳持续γ射线发射(SGRE)推断的> 500 MeV质子(Ng)的数量与作为太阳高能粒子(SEP)传播到空间的质子(NSEP)的数量显著相关。在SGRE的冲击范例下,由日冕物质抛射(CME)驱动的冲击加速了高能质子,将它们送往太阳,通过与大气粒子相互作用产生SGRE。粒子也会逃逸到远离太阳的空间中,被探测为SEP事件。因此,NSEP与Ng的显著相关性(相关系数0.77)与两个质子群的共同冲击源一致。此外,潜在的CME具有类似于参与地能级增强(GLE)事件的性质,表明存在SGRE所需的高能(高达GeV)粒子。我们发现,观测到的伽马射线通量是一个低估的临边事件(中央子午线距离> 60度),因为SGRE源被部分掩盖时,发射空间扩展。假设在激波头部的SEP谱是硬的,并且100 MeV的粒子在整个激波表面被加速(半宽度在60到120度的范围内),我们发现SEP分布的纬向宽度与能量有关,在最高能量处宽度最小。不使用能量依赖的宽度的结果在低估的NSEP在SGRE事件发生在相对较高的纬度。考虑到这两种效应,消除了先前研究中报道的NSEP-Ng相关性的明显缺乏。
2021-05-03 astro-ph.SR
Acceleration and Release of Solar Energetic Particles Associated with a Coronal Shock on 2021 September 28 Observed by Four Spacecraft
本研究利用四艘航天器观测,分析2021年9月28日SEP事件,发现SEP释放时间比EUV波连接足点时间延迟30-60分钟,并探讨了激波加速与释放机制。
2024-02-06 astro-ph.SR physics.space-ph
Evidence of Time-Dependent Diffusive Shock Acceleration in the 2022 September 5 Solar Energetic Particle Event
研究通过模拟揭示了PSP观测到的反向速度到达和延迟粒子开始源于时间依赖性扩散冲击加速过程,而SolO则显示正常加速特征,强调了空间和时间依赖性在太阳高能粒子加速中的重要性。
2025-12-16 astro-ph.SR physics.space-ph
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
Solar Cycle Variation of Sustained Gamma-ray Emission Events from the Sun and Related Energetic Events
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
Modelling two Energetic Storm Particle Events Observed by Solar Orbiter Using the Combined EUHFORIA and iPATH Models
本研究耦合EUHFORIA和iPATH模型,模拟太阳轨道器观测到的两次ESP事件,揭示反向谱源于两个长度尺度相互作用,为理解SEP事件提供关键机制。
2023-11-14 astro-ph.SR physics.space-ph
The cosmic-ray ground-level enhancements of 29 September 1989 and 20 January 2005
自1942年以来,地面上的探测器已经观测到71次漫画射线强度的增强。它们是由于太阳高能粒子在日冕深处的太阳耀斑区域加速,或者在太阳风中的日冕物质抛射(CME)的激波前沿加速。后者是经典的逐渐地面水平增强(GLE)的青睐模型。然而,在McCracken等人(2008)的论文之后的几篇论文中,我们指出,一些GLE过于冲动,无法在CME冲击中加速。本文通过绘制和比较1989年9月29日的GLEs 42和1月20日的GLEs 69的时间剖面,以图形的方式证明了这一假设以及GLEs的其他性质。这两个事件分别是渐进事件和瞬时事件的最大例子。
2016-04-26 astro-ph.SR physics.space-ph
Decameter Stationary Type IV Burst in Imaging Observations on the 6th of September 2014
本文首次对1980年太阳静止IV型射电爆发进行了射电成像。2014年9月6日,利用基于乌克兰T形射电望远镜(UTR-2)的二维日像仪以及其他望远镜阵列对第四类爆发射电发射进行了观测。从09:55 UT开始,在整个3小时内,无线电发射保持在UTR-2的观测时段内。有趣的观察涵盖了这次爆发的全部演变,“从出生到死亡”。在事件寿命期间,发生了两次C级太阳X射线耀斑,峰值时间分别为11:29 UT和12:24 UT。射电爆发的时间剖面呈双峰状,这可以用高能电子注入爆发源来解释,高能电子被两个耀斑加速。根据日像观测,我们认为爆发源被限制在一个高日冕环内,这是一个相对缓慢的日冕物质抛射的一部分。后者在事件发生前几个小时就已形成。通过分析约150万幅日像图(3700帧,每帧4096幅图像,对应于频率通道的数量),射电爆发源成像显示了一个迷人的动力学演化。本研究使用了天基(GOES、SDO、SOHO、STEREO)数据和各种地基仪器(ORFEES、NDA、RSTO、NRH)记录。
2016-06-03 astro-ph.SR
Diagnosing the Source Region of a Solar Burst on 26 September 2011 by Microwave Type III Pairs
本文报道了2011年9月26日太阳耀斑脉冲上升阶段的微波III型对爆发的一个特殊而有趣的训练。观测包括0.80 - 2.00 GHz频率的射电频谱仪,硬X射线(RHESSI和FERMI),SWAP/PROBA-2的EUV图像和HMI/SDO的磁图。通过使用最近开发的方法(Tan et al. 2016 a),我们诊断了等离子体密度、温度、等离子体β、源区附近的磁场、高能电子的能量以及加速区与III型爆发发射起始点之间的距离。诊断结果表明:(1)等离子体密度、温度、磁场以及加速区与发射起始点的距离在III型对列期间几乎没有明显变化,而电子能量有一个明显的峰值,这与硬X射线发射相一致。(2)等离子体β比一个单位高得多,显示出III型爆发发射起始点附近的高度动态过程。(3)虽然反向斜率III型分支的漂移速度比正常III型分支慢一个数量级,但相关的下行和上行电子仍然可以具有相同数量级的能量。这些事实表明,上行电子和下行电子可能都是以相似的机制在一个小的源区中被加速的。这种诊断可以帮助我们理解太阳爆发源区的微观物理。
2016-06-17 astro-ph.SR
Shock and SEP Modeling Study for the 5 September 2022 SEP Event
本研究结合多航天器观测、三维激波建模与数据驱动SEP传输模拟,解释2022年9月5日PSP观测到的SEP延迟到达和逆速度色散,指出其源于激波侧翼的持续缓慢加速。
2025-01-06 astro-ph.SR physics.space-ph
On the origin of hard X-ray emissions from the behind-the-limb flare on 2014 September 1
在被遮蔽的太阳耀斑期间,从太阳大气中发射出的硬X射线和伽马射线的起源仍然存在争议。硬X射线的发射可能来自于边缘上方的环形顶部燃烧或日冕物质抛射(CME)冲击波,这是高能太阳风暴的两个副产品。为了使冲击波的假设成立,加速粒子必须在可见圆盘上的磁场线上释放并沉淀。我们提出了一个新的蒙特卡罗代码,计算粒子加速沿大日冕磁环传播的冲击。该模型的第一个实施进行了2014年9月1日的事件和建模的电子光谱进行比较,从费米伽马射线暴监测器(GBM)的测量推断。当调用粒子扩散过程时,我们的模型可以再现硬电子谱测量GBM近十分钟后,估计磁盘上的硬X射线似乎已经停止从耀斑网站。
2021-01-14 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Fermi, Wind, and SOHO Observations of Sustained Gamma-Ray Emission from the Sun
我们报告的两种类型的电磁辐射的持续时间之间的线性关系与冲击驱动的日冕物质抛射:持续的伽马射线发射(SGRE)和行星际II型射电暴。这种关系意味着,冲击加速约10 keV的电子(II型爆发)和大于300 MeV的质子(SGRE)大致相同的持续时间。SGRE事件来自费米卫星上的大面积望远镜(LAT),而II型爆发来自风航天器上的无线电和等离子体波实验(WAVES)。在这里,我们考虑了5个SGRE事件,这些事件未被纳入先前持续时间较长(超过5小时)的事件研究中。这五个事件是通过将最短持续时间放宽到3小时来选择的。我们发现,一些SGRE事件有一个尾巴,似乎一直持续到相关的II型爆发结束。我们特别注意2011年6月2日的SGRE事件,该事件在地球或STEREO航天器上没有发生大的太阳高能粒子事件,该事件与火山爆发有很好的联系。我们认为,之前的CME充当了一个磁屏障,将质子反射回太阳。
2018-10-21 astro-ph.SR
Forward modelling of particle acceleration and transport in an individual solar flare
本研究的目的是生成太阳耀斑中高能电子产生的硬X射线辐射图,并将其与观测结果进行比较。最终目标是测试结合MHD/测试粒子方法的可行性,用于日冕活动事件及其对日光层的影响的数据驱动建模。基于2017年9月8日观测到的X级太阳耀斑的MHD模型,我们利用相对论导向中心方法计算了大量电子和质子的运动轨迹。使用所获得的粒子轨迹,我们推导出的空间和能量分布的高能电子和质子,并计算韧致辐射硬X射线发射使用“薄靶”近似。我们的方法预测了所考虑的耀斑中高能粒子的一些关键特征,包括加速区域的大小和位置,高能粒子的轨迹和能谱。最重要的是,硬X射线韧致辐射强度图预测的模型是在一个很好的协议与RHESSI观察。此外,质子和电子沉淀的位置似乎是接近的日震响应的来源,在这个耀斑检测。因此,所采用的方法可用于观测驱动的建模的个人太阳耀斑,包括高能粒子在日冕中的表现,以及内日光层。
2020-09-21 astro-ph.SR
Sigmoid eruption associated with X9.3 flare from AR 12673 drives gradual SEP event on 2017 September 6
本研究分析2017年9月多起缓变型SEP事件的源头AR 12673,结合Hinode/EIS观测与Wind卫星原位数据,证实含高度分馏等离子体的S形结构爆发是近地SEP的来源,明确了其逃逸传输的直接通道。
2024-10-30 astro-ph.SR physics.space-ph
A multi-source dataset for solar energetic particle forecasting
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空间辐射分析组,约翰逊航天中心)
针对太阳高能粒子事件预报整合异构观测的挑战,提出SEP-PRISM多源数据集,整合多种数据并对齐相关产品,经24小时窗口统计形成监督学习数据集,含14464个样本,支持空间天气预报多方面研究。
2026-10-14 astro-ph.SR
Energetics and Emission in a Simulated Solar Flare Initialised by a Non-Force Free Magnetic Field
University of Hertfordshire(赫特福德大学);Statkraft AS(斯塔特勒克公司);University of Oslo(奥斯陆大学);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);Université Paris Cité(巴黎西岱大学);CEA(法国原子能和替代能源委员会);CNRS(法国国家科学研究中心);University of Manchester(曼彻斯特大学);New Jersey Institute of Technology(新泽理工学院)
本文比较了两种三维电阻磁流体动力学模拟,探讨初始磁场假设对日冕暴能量和观测特征的影响,发现非力-free初始化模型释放更多磁能并更符合X类暴的预期。
2026-05-14 astro-ph.SR
Suppression of energetic electron transport in flares by double layers
在耀斑和日冕物质抛射期间,来自日冕源的高能电子与穿过系统的渡越时间相比通常具有非常长的寿命,这表明在源区域中的限制。利用粒子模拟方法研究了高能电子输运从日冕到色球层的传输机制和可能的禁闭机制。我们建立了一个初始系统的预加速热电子与周围的冷电子接触沿本地磁场,并让它随着时间的推移而演变。通过非线性的,高度局部化的静电电场(在一个双层的形式)的传输抑制后,观察到一个短的阶段的自由流动的热电子。双电层(DL)出现在两个电子布居的接触处。它是由离子-电子流不稳定性驱动的,这是由于回流返回电流电子与离子相互作用的漂移造成的。DL随着时间的推移而增长,并支持温度的显着下降,因此减少了在模拟期间持续的两个区域之间的热通量。这项研究表明,当高能电子开始从日冕加速点传播出去时,传输抑制就开始了。这也意味着对于DL寿命,具有小于DL的静电能的动能的高能电子的约束,DL寿命比通过源极区的电子渡越时间长得多。
2012-03-20 astro-ph.SR physics.plasm-ph
A Self-consistent Simulation of Proton Acceleration and Transport Near a High-speed Solar Wind Stream
太阳风流相互作用区(SIR)的特征往往是高能离子增强。加速这些粒子的机制以及加速发生的位置仍然存在争议。在这里,我们报告了2019年9月帕克太阳探测器在~0.56 au和日地关系观测站在~0.95 au观测到的SIR事件的模拟结果,当时两个航天器都与太阳大致径向对齐。模拟再现了两个航天器观测到的太阳风配置和高能粒子增强。我们的研究结果表明,高能粒子产生的压缩波与SIR和超热尾的太阳风是一个很好的候选人,以提供粒子加速的种子人口。模拟证实,加速过程不需要冲击波,并且已经可以在地球轨道内开始,能量依赖于粒子加速的精确位置。太阳风流的三维结构强烈地调制了高能粒子的分布,说明了先进的模型来理解这些粒子事件的必要性。
2021-02-22 astro-ph.SR physics.space-ph
Unusual Circumstances of the 2024 June 8 GLE
NASA Goddard Space Flight Center(NASA戈达德太空飞行中心);The Catholic University of America(天主教大学)
2024年6月8日的GLE事件未伴随SGRE,其原因可能与高能粒子流的不对称性有关。
2026-02-13 astro-ph.SR
Energetic Electron Distribution of the Coronal Acceleration Region: First results from Joint Microwave and Hard X-ray Imaging Spectroscopy
位于亮耀斑弧段上方的非热源,被称为“环顶上方”源,通常被认为是主要太阳耀斑中的初级电子加速场。2017年9月10日的X8.2临边耀斑具有这样一个环顶以上的源,它分别由扩展欧文斯谷太阳能阵列(EOVSA)和RHESSSI(RHESSI)在微波和硬X射线(HXR)中观测到。通过结合微波和HXR成像光谱观测与多滤波极紫外和软X射线成像数据,我们推导出这个源的高能电子分布在一个广泛的能量范围从$<$ 10 keV到$\sim$ MeV的早期脉冲阶段的耀斑。最佳拟合电子分布由来自$\sim$ 25 MK等离子体的热“核心”组成。同时,一个非热幂律“尾”在$\sim$ 16 keV处加入热核心,光谱指数为$\sim$ 3.6,在高于$\sim$ 160 keV时分解为$>$ 6.0。此外,时间分辨分析表明,以上的断裂能量的电子分布迅速硬化的光谱指数从$>$ 20下降到$\sim$ 6.0在20 s内,或小于$\sim$ 10阿尔文交叉时间的来源。这些结果提供了强有力的支持以上的环顶源的主要网站,其中正在进行的大量加速的高能电子发生在耀斑能量释放的早期。
2021-02-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Type III Radio Bursts from Solar Eruptions and their Connection to GLE and SGRE Events
本研究通过行星际低频III型射电暴,发现GLE与SGRE事件的CME特性高度相似,且均显著高于普通高速晕状CME对应的射电暴参数,支持高能CME激波加速粒子引发两类事件的结论。
2023-08-22 astro-ph.SR
PSP/IS$\odot$IS Observation of a Solar Energetic Particle Event Associated With a Streamer Blowout Coronal Mass Ejection During Encounter 6
在本文中,我们研究了IS $\odot$ IS的高能粒子仪器-低(EPI-Lo)于2020年9月30日在0.18 AU内观测到的低能SEP事件。这个小SEP事件具有非常有趣的时间剖面和离子组成。结果表明,最大能量和强度峰值主要出现在开口径向磁场上。这一事件显示出速度分散,并且在整个事件中观察到强烈的粒子各向异性,表明更多的粒子从太阳向外流动。在整个事件中,我们没有在现场等离子体或磁场数据中看到冲击。除了质子和4 He之外,还检测到重离子,如O和Fe,但在3 He或高能电子中没有显著增强。我们的分析表明,这一事件是与一个缓慢的流光井喷日冕物质抛射(SBO-CME)和这个小的CME事件的签名是一致的,那些典型的较大的CME事件。这一事件的时间-强度剖面显示PSP遇到了SBO-CME的西侧。在无激波的局部等离子体中,这一事件的各向异性和色散性质表明,这些粒子很可能在太阳附近被SBO-CME前方的弱激波或压缩波加速。这一事件可能代表了对低能SEP种子粒子群来源的直接观测。
2021-12-09 astro-ph.SR physics.space-ph
Estimation of a Coronal Mass Ejection Magnetic Field Strength using Radio Observations of Gyrosynchrotron Radiation
日冕物质抛射(CME)是由低日冕向行星际空间的等离子体和磁场的大规模喷发。这些爆发通常与高能电子的加速有关,高能电子产生各种高强度等离子体发射源。在相对罕见的情况下,高能电子也可能从CME本身内部产生回旋同步辐射,从而允许对CME的磁场强度进行诊断。这种磁场诊断对于评估CME的总磁能含量非常重要,而CME是最终驱动喷发的因素。在这里,我们报告了一个异常大的回旋同步辐射源,其形式为与2014年9月1日发生的CME相关的IV型射电爆发,使用Nançay射电天文设施的仪器进行了观测。南赛仪器和射电太阳望远镜网络在300 MHz至5 GHz范围内的光谱通量密度测量结果显示,回旋同步加速器光谱的峰值通量密度为$>$ 1 GHz。使用这种无线电分析,一个模型的回旋同步辐射,非热电子密度诊断使用费米伽马射线暴监测器(GBM)和图像的喷发从GOES软X射线成像仪(SXI),我们能够计算出的磁场强度和X射线和无线电发射高能电子的CME内的属性。我们发现射电辐射是由能量大于1MeV的非热电子产生的,其谱指数为$δ$ $\sim$ 3,磁场为4.4 G,高度为1.3 R $_{\odot}$,而X射线辐射是由类似的电子分布产生的,但能量要低得多,约为10 keV。我们的结论是通过比较X射线和无线电发射的电子分布,以及如何这样的分析可以用来定义等离子体性质的日冕物质抛射。
2017-09-15 astro-ph.SR
Role of CME clusters and CME-CME interactions in producing sustained $γ$-ray emission
本研究通过分析2011-2019年76个主要活动区,发现CME簇及CME-CME相互作用在产生持续γ射线发射中起重要作用,且与SGRE相关的CME速度与相互作用条件密切相关。
2025-09-25 astro-ph.SR
Speed and Acceleration of CMEs Associated with Sustained Gamma-Ray Emission Events Observed by Fermi/LAT
本文通过比较与SGRE事件相关的CME的加速度和速度,发现产生SGRE的晕状CME具有更高的初始加速度和空间速度,并结合激波位置与速度观测,支持CME驱动激波是>300 MeV质子的加速源。
2023-07-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Comparing Long-Duration Gamma-Ray Flares and High-Energy Solar Energetic Particles
对于太阳长持续伽马射线耀斑(LDGRF)的高能和持续发射的起源知之甚少,这些耀斑由康普顿伽马射线天文台(CGRO)、太阳极大期任务(SMM)和现在的费米发现。虽然费米/大面积空间望远镜(LAT)已经发现了数十个具有LDGRF特征的耀斑,但由于极端的能量和长时间的持续时间,这种现象的性质一直是一个挑战。最高能量的发射通常归因于大于300 MeV的质子与周围物质相互作用产生的π介子。延长的持续时间表明,粒子加速发生在大体积延伸到日冕的高处,无论是从大日冕环内的随机加速还是从日冕物质抛射驱动的冲击的反向沉淀。通过直接比较费米/LAT观测产生伽马射线发射的加速离子群的特性和物质-反物质探测和轻核天体物理学有效载荷航天器在费米探测到的与π介子有关的发射对应的能量范围内测量的太阳高能粒子的特性,有可能对这些模型进行检验。对于其中的14个事件,我们比较了两个群体-空间中的SEP和太阳上的相互作用粒子-并讨论了潜在来源的影响。我们的分析表明,这两个质子数的相关性很差,它们的比值超过五个数量级,这表明冲击加速粒子的反向沉淀不太可能是LDGRF发射的来源。
2019-05-30 astro-ph.SR physics.space-ph
Generation of relativistic electrons at the termination shock in the solar flare region
本研究针对2017年9月10日X8.2级太阳耀斑,利用Rankine-Hugoniot关系评估终止激波处等离子体加热,证明激波加热产生的相对论性电子足以解释观测到的微波和硬X射线辐射。
2024-04-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Termination shock as a source of unusual solar radio bursts
利用2003年11月18日和2004年9月12日耀斑的厘米波和分米波太阳射电光谱观测资料,讨论了两次米波类Ⅱ型爆发。射电爆发表明,从高频到低频的普通频率漂移减慢并停止,出现从低频到高频的频率漂移。对相应耀斑的所有数据的分析提供了形成准静止快模激波(终止激波,TS)的证据。TS能够产生高能电子,导致新的硬X射线辐射源的出现,并产生快速射电暴(尖峰)、纤维和斑马结构。具有异常频率漂移的射电辐射带的源位于耀斑后环顶部(TS下部)或与爆发的日珥或日冕物质抛射(CME,TS上部)有关。估算了太阳耀斑中普通等离子体参数的临界马赫数,给出了在耀斑事件中容易实现的值1.3。产生不寻常的射电暴的必要条件可能发生在日冕中的头盔形磁结构中。
2020-08-13 astro-ph.SR
The Longest Duration SGRE Event in Solar Cycle 25
本文报告了第25太阳活动周中持续时间最长的SGRE事件(2024年9月14日,约11.29小时),其与II型射电暴的线性关系吻合,并伴随高速CME,通过与SC 24类似事件对比,推测差异源于日球层状态变化。
2025-03-30 astro-ph.SR
Reconnection nanojets associated with a prominence eruption observed with Solar Orbiter/EUI-HRI
本研究利用太阳轨道器EUI-HRI的高分辨率极紫外观测,分析日珥爆发前后的重联纳米喷流特征,发现其参数远超既往研究结果,揭示小尺度重联或先于大规模爆发,拓展了对纳米喷流在太阳活动中作用的认知。
2025-10-29 astro-ph.SR
Parker Solar Probe observations of solar energetic particle (SEP) events with inverse velocity arrival (IVA) features
California Institute of Technology(加州理工学院);Space Sciences Laboratory, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校空间科学实验室);NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心);Princeton University(普林斯顿大学)
研究通过帕克太阳探测器观测到具有逆速度到达特征的SEP事件,分析了其成因及影响因素,揭示了太阳高能粒子加速与传播的新机制。
2026-02-12 astro-ph.SR physics.space-ph
Multiwavelength Observations of Small-Scale Reconnection Events triggered by Magnetic Flux Emergence in the Solar Atmosphere
新兴的磁通量和预先存在的环境场之间的相互作用已经成为一个“热”的话题,无论是数值模拟和高分辨率的太阳大气观测。在磁通量出现期间出现的增亮和浪涌被认为是磁重联过程的标志。我们提出了一个小规模的通量出现事件的NOAA 10971,同时观察到瑞典1米太阳望远镜在拉帕尔马和\emph{Hinode}卫星在2007年9月的联合活动。极高分辨率的G波段、H $α$和\ion{Ca}{2} H滤波图、\ion{Fe}{1}和\ion{Na}{1}磁图、极紫外光栅扫描和X射线图像显示,该新兴区域与色球、过渡区和日冕增亮以及色球浪涌有关。我们认为这些特征是由大气中低空的磁重联引起的。为了支持这一想法,我们使用FROMAGE服务执行潜在的和线性的无力场外推。外推表明,出现的网站是一个三维零点,从脊柱起源的空间。这种磁场配置和出现的通量区域上方的磁力线的整体取向与在不同大气层中观察到的结构是兼容的,并且对无力场参数的变化保持稳定。我们的分析支持最近的三维数值模拟的预测,充满活力的现象可能会导致新兴的通量和预先存在的色球和日冕领域之间的相互作用。
2010-07-27 astro-ph.SR
Imaging and Spectroscopic Diagnostics on the Formation of Two Magnetic Flux Ropes Revealed by SDO/AIA and IRIS
螺旋磁通量绳(MFR)是日冕物质抛射(CME)的一种基本结构,最近在大气成像仪(AIA)的极紫外(EUV)高温通带中发现了其爆发前的S形通道结构。然而,MFR的建立时间和地点仍然难以捉摸。在本文中,我们详细研究了两个MFR(MFR 1和MFR 2),其爆发分别在2014年4月18日和2014年9月10日产生了两个高能太阳耀斑和CME。AIA的EUV图像显示,MFR 1和MFR 2在喷发前很长一段时间内都处于形成状态,这可能是由极性反转线附近光球层中的剪切流和会聚流驱动的两组剪切弧之间的磁重联。在MFR 1的足点处,\textit{Interface Region Imaging Spectrograph} Si IV、C II和Mg II谱线在耀斑前阶段表现出弱到中等的红移和非热展宽。然而,一个相对较大的蓝移和一个非常强的非热加宽被发现在MFR2的形成位置。这些谱特征进一步证实了重联在磁共振的形成中起着重要作用。对于MFR1,重联流出可能沿着它的腿传播,穿透到过渡区和色球的脚点。对于MFR2,重联可能发生在低层大气中,并导致Mg II,C II和Si IV线的强蓝移和非热展宽。
2015-02-27 astro-ph.SR
A Statistical Study to Determine the Origin of Long-Duration Gamma-ray Flares
已经提出了两种方案来解释太阳耀斑中持续的$\ge 30$ \,MeV伽马射线发射:(1)长时间的粒子加速/捕获,涉及耀斑现场的大规模磁环,(2)高能($>$ 300 MeV)质子在日冕/行星际冲击波加速的沉淀。为了确定哪种情况更有可能,我们检查了相关的软X射线耀斑,日冕物质抛射(CME)和太阳高能质子事件(SEP):(a)由\Fermi上的大面积望远镜观测到的长时间伽马射线耀斑,和(b)太阳峰年任务中伽马射线分光仪观测到的延迟和/或空间扩展的高能伽马射线耀斑,伽马卫星上的伽马-1望远镜和康普顿伽马射线天文台上的高能伽马射线实验望远镜。对于11个持续$\ge \sim 2$小时的100 MeV $>$发射的LDGRF数据集,我们寻找LDGRF,X射线耀斑,CME和SEP之间的关联和反向关联,即,从γ射线耀斑开始,依次是X级软X射线耀斑,快速($\ge$ 1500 km s $^{-1}$)和宽CME,以及强烈(峰值通量$\ge 2.67 \times 10^{-3}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$ sr $^{-1}$,峰值与背景比$>$ 1.38)$>$ 300 MeV SEP,1 A. U。虽然LDGRF往往与明亮的X级耀斑,我们发现,只有1/3的X级耀斑期间的\Fermi监测符合LDGRF。然而,几乎所有的快速,广泛的日冕物质抛射与LDGRF。这些初步的关联分析有利…
2018-07-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Data-driven MHD Simulation of the Formation of a Magnetic Flux Rope and an Inclined Solar Eruption
本研究采用数据驱动MHD模型模拟NOAA活动区11283的耀斑,揭示磁通量绳形成与环面不稳定性触发爆发的机制,解释爆发倾斜原因并提出预测太阳爆发方向的方法。
2024-08-12 astro-ph.SR physics.plasm-ph