Mass Loss via Solar Wind and Coronal Mass Ejections During Solar Cycle 23 and 24
与太阳类似,其他恒星通过无处不在的准定常风和偶发的恒星日冕物质抛射(CME)来释放质量和磁通量。我们调查的质量损失率通过太阳风和日冕物质抛射的太阳磁变率的函数表示的太阳黑子数和太阳X射线背景光度。我们估计了日冕物质抛射对黄道及以外地区总太阳风质量通量的贡献,以及它在太阳活动周期不同阶段的变化。这项研究利用了观测到的太阳黑子数量、SOHO/LASCO对太阳附近日冕物质抛射的日冕观测、WIND对1 AU处太阳风的现场观测以及太阳活动周期23和24期间GOES X射线通量。我们注意到,X射线背景亮度,发生率的CME和ICME,太阳风的质量流量,以及相关的质量损失率从太阳黑子数从太阳活动周23的最大值到下一个最大值并没有强烈的减少。我们的研究证实了CME活动相对于第24周太阳黑子数量的真实物理增加。我们发现,CME的发生率和相关的质量损失率可以更好地预测由X射线背景光度比太阳黑子数。太阳风的质量损失率比CME的质量损失率高一个数量级,但对太阳黑子数和太阳X射线背景光度的周期变化没有明显的依赖性。这些结果对太阳型恒星的研究具有重要意义。
2019-04-22 astro-ph.SR physics.space-ph
Three-stage Acceleration of Solar Energetic Particles Detected by Parker Solar Probe
本文利用Parker Solar Probe在2022年8月27日的原位探测数据,首次完整记录了CME驱动激波在日冕及行星际空间引发的三阶段太阳高能粒子加速过程,并发现后两阶段因激波相互作用及种子粒子丰富而具有更硬的能谱。
2024-05-30 astro-ph.SR physics.space-ph
Cannibals in PARADISE: The effect of merging interplanetary shocks on solar energetic particle events
本研究首次通过完全时变三维模拟,结合MHD模型与集成SEP模型,揭示了两个食人型CME及其激波合并过程中,多重加速机制会显著增强太阳高能粒子的强度与能级。
2024-05-17 astro-ph.SR physics.space-ph
Analysis of large deflections of prominence-CME events during the rising phase of solar cycle 24
出于提高预测某个日冕物质抛射(CME)是否会撞击地球的能力的需要,以及分析整个喷发系统的统计研究的不足,重点是CME偏转下的控制条件,我们对13个事件进行了仔细的分析,这些事件显示了一年的时间间隔,从它们的源区发生了大的偏转。我们使用望远镜在不同的高度和波长上对太阳日冕进行成像,这些望远镜分别安装在机载自主2号项目(PROBA 2)、太阳动力学观测台(SDO)、日地关系观测台(STEREO)、太阳和日光层观测台(SOHO)航天器上,以及国家太阳观测台(NSO)上。通过利用这些航天器从2010年10月到2011年9月的正交位置,我们检查了CME的3D轨迹及其相关的相对于其太阳源的约束指向工具和前向模型。考虑到日冕磁场计算从一个位场源表面模型,我们调查的作用的磁能分布和运动学特征的非径向传播的两种结构。在喷发过程中存在的磁环境被认为是至关重要的,在确定的轨道CME,与以前的报告。
2020-08-20 astro-ph.SR physics.space-ph
Effects of background solar wind and drag force on the propagation of coronal mass ejection driven shock
本研究针对两次相似的日冕物质抛射驱动激波事件,结合观测与全球MHD模拟,发现背景太阳风速度与阻力通过间接作用影响激波传播,解释了初始速度不同的激波传播时间相近的现象,为激波到达时间预报提供了关键依据。
2024-11-01 astro-ph.SR physics.space-ph
On Deflection of Solar Coronal Mass Ejections by the Ambient Coronal Magnetic Field Configuration
太阳日冕物质抛射(CME)在传播过程中有时会发生偏转。这种偏转可能是日冕物质抛射与冕洞或太阳风相互作用的结果。我们分析了44 halo-CME的偏转角超过90度。日冕磁场配置是使用位场源面(PFSS)模型从SOHO/MDI和SDO/HMI的磁场的每日天气图计算的。通过比较环境磁场配置和CME的测量位置角(MPA),我们得出结论,80%的CME(44个中的35个)的偏转与环境磁场配置一致,同意与以前的研究。其中71%偏向日光层电流片(HCS),29度偏向伪流光(PS),即同极性磁场区域之间的边界。这意味着环境日冕磁场位形在日冕物质抛射的偏转中起着重要和主要的作用,并且HCS位形比PS更重要。如果我们从样本中排除13个具有更高不确定性的CME,CME的偏转和环境场配置之间的一致性大幅增加,在31个CME的新样本中达到94%。
2019-09-13 astro-ph.SR physics.space-ph
Solar signatures and eruption mechanism of the 2010 August 14 CME
2010年8月14日,观测到一次广角日冕物质抛射(CME)。这次太阳爆发起源于一个连接两个活动区域的不稳定的细丝,而这条细丝的解绕使爆发产生了一种解扭运动,引起了许多观察者的注意。除了爆发的暗条和相关的日冕物质抛射外,其他几个典型的低日冕特征也与这次事件有关,这些特征通常表明太阳爆发的发生。然而,与预期相反的是,快速CME($\mathrm{v}>900~\mathrm{km}~\mathrm{s}^{-1}$)只伴随着一个弱的C4.4耀斑。我们调查的各种喷发的签名,观察到的这一事件,并专注于运动学演变的灯丝,以确定其喷发机制。如果这次太阳爆发发生在几天前,它可能是空间天气的一个重大事件。仅仅根据C4.4耀斑低估这次喷发强度的风险表明,有必要在事件分析中包括所有喷发特征,以便获得太阳喷发的全貌并评估其可能的空间天气影响。
2017-01-30 astro-ph.SR physics.space-ph
CME propagation: Where does solar wind drag take over?
我们研究了一组8个观测良好的太阳日冕物质抛射(CME)的日地动力学数据从STEREO航天器。我们试图量化这些CME和环境太阳风之间的动量耦合程度(即,气动阻力)影响它们的动力学。为此,我们使用的结果从一个3D磁绳模型拟合到CME数据。我们发现,太阳风的气动阻力充分占我们的样本中最快的日冕物质抛射的动态。对于相对较慢的日冕物质抛射,我们发现,从15至50 $R_{\odot}$日心距离以下启动的基于阻力的模型不能解释所观察到的日冕物质抛射轨迹。这与一般认为缓慢日冕物质抛射的动力学主要受几个$R_{\odot}$以上的太阳风阻力影响的看法不同。在15- 50 $R_{\odot}$以上,几个慢日冕物质抛射以大致恒定的速度传播。因此,在这些高度以上启动的基于阻力的模型需要可忽略的气动阻力来解释其观察到的轨迹。
2015-08-21 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
SWASTi-CME: A physics-based model to study CME evolution and its interaction with Solar Wind
本文提出集成于SWASTi框架的SWASTi-CME模型,通过模拟不同太阳风条件下CME的传播与相互作用,揭示了背景条件对CME特性、形变及幂律膨胀的影响。
2023-10-27 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
A Study on the Nested Rings CME Structure Observed by the WISPR Imager Onboard Parker Solar Probe
本研究分析了Parker Solar Probe的WISPR成像仪观测到的一个复杂CME,发现其非同心嵌套环形态是嵌入的螺旋磁通量绳的标志,揭示了CME的三维磁场几何结构。
2024-10-12 astro-ph.SR physics.space-ph
Electron acceleration and radio emission following the early interaction of two coronal mass ejections
上下文日冕物质抛射(CME)是来自太阳的磁化等离子体的大规模喷发,通常伴随着由加速电子产生的太阳射电爆发。目标。加速电子束的一个强大来源是CME驱动的冲击,然而,在CME爆发期间还有其他能够加速电子的机制。到目前为止,研究一直依赖于传统的太阳射电爆发分类,分为五组(I-V型),主要是基于它们的形状和动态光谱的特点。在这里,我们的目标是确定与CME相关的移动射电暴的起源,这些射电暴不适合目前的太阳射电辐射分类。方法.通过使用来自Nançay射电日像仪的无线电成像,结合来自太阳动力学天文台,太阳和日光层天文台以及日地关系天文台航天器的观测,我们调查了2013年5月22日伴随着两次CME的移动无线电爆发。我们使用三维重建的两个相关的CME爆发,以显示所观察到的无线电发射的可能来源。结果我们确定了三个移动的无线电爆发在异常高的高度在日冕,位于北CME侧翼和同步向外移动的CME。射电爆发对应于动态谱中的精细结构发射,持续时间约为1 s,它们可能表现出正向或反向的频率漂移。由于CME紧接着早期的CME扩张,因此低日冕CME-CME相互作用可能是观测到的射电辐射的原因。
2020-09-01 astro-ph.SR physics.space-ph
Homologous compact major blowout-eruption solar flares and their production of broad CMEs
本文分析了由一系列强度依次递增的太阳爆发-喷发耀斑(M2.0、M2.6和X1.0)引起的三次同源宽日冕物质抛射(CME)的形成机制。耀斑起源于活动区NOAA 12017在2014年3月28日至29日在一个约24小时的时间间隔。基于非线性无外力场外推的日冕磁场建模有助于识别低洼封闭双极环的耀斑区域内包围磁通量绳。我们得到了一个双磁绳系统在封闭的双极场下的所有事件。通量绳的连续爆发导致了同源耀斑,每次都伴随着CME。由喷发形成的三个日冕物质抛射体中的每一个都是从致密的喷发源区向外扩展后逐渐获得较大的角宽度。我们发现这些爆发和日冕物质抛射与“磁拱爆发”的情景是一致的:每个致密耀斑爆发都位于一个深远的磁拱的一英尺处,爆炸了拱的外壳腿,并炸毁了拱,形成了一个广泛的日冕物质抛射。
2022-03-08 astro-ph.SR physics.space-ph
Observing Solar Coronal Mass Ejections from Space
本文为IAU Symposium 388专题讨论供稿,聚焦太阳日冕物质抛射(CMEs)的空间白光观测,从观测历史、现有星表、观测成果、未来前景及挑战方向五方面展开阐述。
2024-07-11 astro-ph.SR physics.space-ph
Quantifying the uncertainty in CME kinematics derived from geometric modelling of Heliospheric Imager data
日冕物质抛射(CME)的几何模拟是一种广泛使用的评估其运动学演化的工具。此外,基于几何建模的技术,如ELEvoHI,正在发展成为预测空间天气的预报工具。这些模型假设太阳风结构不影响日冕物质抛射的演变,这是一个不可量化的不确定性来源。我们使用了大量的圆锥CME模拟与HUXt太阳风模型来量化引入几何建模和ELEvoHI CME到达时间由太阳风结构的不确定性的规模。我们制作了一个模拟数据库,代表了平均,快速和极端的CME场景,每个独立的传播通过100个不同的周围太阳风环境。合成日光层成像仪观察这些模拟,然后使用一系列的几何模型来估计日冕物质抛射的运动学。几何模型的误差取决于观测者的位置,但似乎不依赖于日冕物质抛射的情景。一般来说,几何模型偏向于预测大于真实值的CME顶点距离。对于这些日冕物质抛射情景,L5区域观测者的几何建模误差最小。此外,几何模拟误差随着CME路径中太阳风结构水平的增加而增加。对于L5区域中的观测者,ELEvoHI到达时间误差被最小化,对于平均、快速和极端CME场景,平均绝对到达时间误差为$8.2\pm1.2$ ~h、$8.3\pm1.0$ ~h和$5.8\pm0.9$ ~h。
2021-11-26 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
Statistical Analysis of the Relation between Coronal Mass Ejections and Solar Energetic Particles
为了提高对太阳高能粒子(SEP)事件的预报能力,需要更好地了解日冕物质抛射(CME)与SEP事件之间的关系。在这里,我们提出了一个关于CME源位置和速度的SEP发生和时间尺度的统计研究,考虑了2006年12月至2017年10月期间发生的所有257个快速($v_{CME}$ $\ge$ 900 km/s)和宽(角宽度$\ge$ 60 $^{\circ}$)CME。我们将它们与SEP事件在能量超过10兆电子伏。对每个日冕物质抛射源区的分析表明,如果日冕物质抛射起源于相对于观测者的E20-W100经度,那么日冕物质抛射更经常伴随SEP事件。然而,如果CME为$<$ 2000 km/s,则SEP事件仍可能不存在。对于相关的CME-SEP对,我们根据Kahler(2005,2013)计算每个SEP事件的三个时间尺度;即开始时间(TO),上升时间(TR)和持续时间(TD)。它们与CME源区相对于帕克螺旋足点的经度($ΔΦ$)和$v_{CME}$相关。TO往往是$|ΔΦ|$ $<$ 60 $^{\circ}$的缩写。TR和TD的这种趋势较弱。SEP时间尺度仅与$v_{CME}$弱相关。TR和TD与$v_{CME}$的正相关性见于连接不良(大$|ΔΦ|$)事件。此外,对于小$|ΔΦ|$事件,TO似乎与$v_{CME}$呈负相关。
2020-07-16 astro-ph.SR physics.space-ph
First simultaneous in situ measurements of a coronal mass ejection by Parker Solar Probe and STEREO-A
我们提出了第一个PSP观测到的CME,在PSP遭遇结束前击中第二艘航天器,提供了一个很好的机会来研究短期CME的演变。CME于2019年10月10日从太阳发射,并于2019年10月13日在PSP和2019年10月14日在STEREO-A进行了原位测量。PSP和STEREO-A之间的径向(~0.15 AU)和纵向(~8度)分离很小,但并非微不足道,允许观测短期径向演变以及全球CME经度结构的调查。虽然最初是一个缓慢的日冕物质抛射,但磁场和等离子体观测表明日冕物质抛射在STEREO-A处驱动了一个激波,并且在日冕物质抛射过程中也表现出了不断增加的速度分布(即压缩的证据)。我们发现,在1天文单位的冲击和其他压缩签名的存在是由于CME已被超越和加速的高速太阳风流(HSS)。我们估计CME和HSS之间的最小相互作用时间约为2.5天,表明相互作用在CME到达PSP和STEREO-A之前就开始了。尽管HSS改变了CME,但我们发现CME的磁场结构在有利位置之间是相似的,总体上具有相同的磁绳分类和相同的场失真。这些观测结果与CME稳定和持续加速所需的磁结构相干性的事实是一致的。
2021-06-08 astro-ph.SR physics.space-ph
Dynamics of solar Coronal Mass Ejections: forces that impact their propagation
利用STEREO、SOHO和WIND卫星的观测数据,研究了38个观测良好的日冕物质抛射(CME)的日地动力学。我们试图量化的相对贡献的洛伦兹力和气动阻力对他们的传播。利用GCS模型对CME进行了三维重建,得到了CME的观测参数,利用阻力系数的微物理公式,我们发现太阳风的气动阻力足以解释最快CME的动力学,最低阻力为3.5 Rs。然而,对于相对较慢的CME,我们发现,当基于阻力的模型在12到50 Rs的距离以下启动时,观测到的CME轨迹不能被解释。这表明气动阻力仅在这些高度以上才主导较慢CME的动力学。为了研究气动阻力主导的高度以下的CME动力学,我们考虑驱动洛伦兹力的环面不稳定性模型。我们发现,对于快日冕物质抛射,洛伦兹力在3.5-4 Rs时就可以忽略不计,而对于慢日冕物质抛射,只有在12-50 Rs时才可以忽略不计。对于慢CME,即使在12-50 Rs之间,洛伦兹力也仅略小于拖曳力,这表明CME携带的部分磁通量可能在膨胀或加热中消耗.这些耗散效应在描述较慢日冕物质抛射的传播过程中可能很重要。据我们所知,这是第一次在这方面使用不同的CME样本的系统研究。物理理解的力量,影响日冕物质抛射的传播,以及它们如何相互比较,在不同的日心距离是一个重要的组成部分,在建设工具,用于描述和预测日冕物质抛射的轨迹。
2019-07-29 astro-ph.SR physics.space-ph
Simulating Solar Coronal Mass Ejections constrained by Observations of their Speed and Poloidal flux
我们演示了如何吉布森低通量绳为基础的日冕物质抛射(CME)的参数可以使用远程观测约束。我们的多尺度流体动力学模拟套件(MS-FLUKSS)已被用来模拟CME的传播数据驱动的太阳日冕背景计算使用光球磁图数据。我们约束的CME模型参数使用的观测等关键CME属性,其速度,方向和极向通量。使用多视点白光日冕图像估计速度和方向。利用爆发后拱廊覆盖区域的重联磁通量估算了CME磁绳的极向通量。我们模拟了2011年3月7日的部分晕CME,以证明我们的方法的效率。这次日冕物质抛射的爆发速度为812 km/s,根据震源活动区资料估算,其极向通量为4.9e21 Mx。使用我们的方法,我们能够模拟这个CME的速度为840公里/秒,极向通量为5.1e21 Mx,与观测结果非常一致。
2019-03-30 astro-ph.SR physics.space-ph
Linking Critical Heights in Solar Active Regions with 3D CME Speeds: Insights from Automated and Manual PIL Detection Methods
本研究通过自动和手动PIL检测方法计算临界高度,发现其与37个CMEs的3D速度显著相关,表明临界高度可作为预测朝向地球CME 3D速度的连续诊断指标。
2025-03-02 astro-ph.SR physics.space-ph
In situ multi-spacecraft and remote imaging observations of the first CME detected by Solar Orbiter and BepiColombo
2020年4月19日,太阳轨道器在日心距离约0.8天文单位的位置探测到一次日冕物质抛射(CME)。后来,在4月20日,Wind和BepiColombo航天器在离地球非常近的地方对CME进行了原位观测。这次日冕物质抛射为三重径向对准研究提供了一个很好的机会,因为航天器在经度上相隔不到5个$^\circ$。4月15日发射的CME的来源几乎完全是一个孤立的流光井喷。STEREO-A从$^\circ$经度-75.1远距离观测到这一事件,这是一个非常适合对地球定向日冕物质抛射进行日光层成像的视点。四个航天器的配置提供了一个非常干净的远程成像和现场观测的日冕物质抛射之间的联系。我们已经使用了在太阳轨道器,风和BepiColombo的CME的原位观测,并在STEREO-A的CME的远程观测结合通量绳模型,以确定全球的形状CME及其演变,因为它通过内日光层传播。STEREO-A观测到日冕物质抛射截面明显变平,并通过将磁绳模型的剖面与现场数据进行比较得到进一步证实,其中扭曲的磁绳截面在定性上与太阳轨道器上的磁场现场观测最为一致。通过比较航天器间磁场的原位观测,发现最大(平均)磁场强度随日心距离的增大而减小,其关系式为$r^{-1.24 \pm 0.50}$($r^{-1.12 \pm 0.14}$),与以往的研究结果不一致。对轴向和极向磁场强度依赖性的进一步评估表明,日冕物质抛射的膨胀既不可能是自相…
2021-02-23 astro-ph.SR physics.space-ph
Earth-affecting Solar Transients: A Review of Progresses in Solar Cycle 24
这篇综述文章总结了在过去十年中,包括大部分的太阳活动周24日在地球影响的太阳瞬变的研究进展。太阳-地球是一个综合的物理系统,地球的空间环境在从分钟到千年的不同时间尺度上持续受到太阳质量、磁场和辐射能输出的影响。本文论述了从几分钟到几天的短时间尺度事件,这些事件直接造成地球空间环境的瞬时扰动,并对人类社会的先进技术系统产生强烈的不利影响。这些瞬变事件主要分为以下四种类型:(1)太阳耀斑,(2)日冕物质抛射(CME),包括行星际对应物ICME,(3)太阳高能粒子(SEP)事件,以及(4)流相互作用区(SIR),包括共转相互作用区(CIR)。在过去十年中,由STEREO Ahead/Behind航天器与沿日地线的一套观测台相结合,从空间对太阳进行了前所未有的多视点观测,提供了对日冕物质抛射的大小、速度、传播方向和形态的更准确和全球性的测量,包括三维和日光层中的大体积。几个先进的MHD模型已经被开发出来,以模拟现实的CME事件从太阳上的启动,直到他们到达1 AU。CME的详细运动学和动力学行为,包括CME的非径向运动、旋转和变形、CME与CME的相互作用、CME的隐身性和ICME的问题等,已经取得了很大的进展。有关SEPs的知识也得到了显著提高。
2020-12-11 astro-ph.SR physics.space-ph
Clustering of fast Coronal Mass Ejections during the solar cycles 23 and 24 and implications for CME-CME interactions
我们研究了发生在太阳活动周23和24期间的快速日冕物质抛射(CME)的成团性质。我们采用两种方法:最大谱方法可以检测主要的簇,并且去簇阈值时间方法提供关于典型的簇属性和时间尺度的细节。我们的分析表明,在不同阶段的太阳活动周23日和24日,CME的速度$\geq 1000\ km/s$优先发生的孤立事件,并在集群平均两个成员。然而,具有更多成员的星团尤其出现在太阳活动周期的最高阶段。在整个周期和太阳活动周23和24的最大阶段,大约50%是孤立事件,18%(12%)发生在2(3)个成员的星系团中,另外20%发生在较大的星系团$\geq 4$中,而在太阳活动极小期,快速日冕物质抛射往往更频繁地发生在孤立事件中(62%)。在不同的太阳活动周阶段,快速日冕物质抛射的典型去成团时间尺度是$τ_c=28-32\ hrs$,而与太阳活动极小期和极大期日冕物质抛射的出现频率差异很大无关。这些发现表明,极端事件的$τ_c$可能反映了大耀斑和CME-多产活动AR的特征能量积累时间。统计关联的快速CME与扰动风暴指数Dst在地球上的集群属性表明,快速CME发生在集群往往会产生更大的磁暴比孤立的快速CME。这可能与CME-CME相互作用产生了更复杂和更强的与地球磁层的相互作用有关。
2020-06-19 astro-ph.SR
A solar type II radio burst from CME-coronal ray interaction: simultaneous radio and EUV imaging
同时无线电和极紫外(EUV)/白光成像数据检查的太阳II型射电爆发发生在2010年3月18日推断其源位置。使用弓激波模型,我们重建的三维EUV波前(大概是II型发射激波)的成像数据的基础上的两个STEREO航天器。然后将其与Nançay无线电成像数据相结合,以推断II型源的三维位置。结果发现,II型源与CME EUV波前和附近的日冕射线结构之间的界面相吻合,提供了证据表明,II型发射是物理相关的CME射线相互作用。这一结果,与以前的研究一致,是基于同时无线电和EUV成像数据的第一次。
2014-04-11 astro-ph.SR physics.space-ph
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
Predicting the Magnetic Fields of a Stealth CME Detected by Parker Solar Probe at 0.5 AU
隐形日冕物质抛射(CME)是来自太阳的喷发,没有明显的低日冕信号。由于它们通常无法与太阳上定义明确的源区联系起来,因此对它们的初始磁场配置和喷发动力学的分析特别成问题。在这份手稿中,我们通过首次尝试预测2020年6月从面向地球的太阳爆发的隐形CME的磁场来解决这个问题。我们估计它的源区域的辅助下,从次要的观点和光球磁场外推的临边观测。然后,我们采用开放太阳物理快速包绕信息(OSPREI)建模套件,以评估其早期的演变和前向模型的磁场帕克太阳探测器,它检测到的CME在原地在日心距离为0.5 AU。我们比较我们的后报预测与现场测量和一组磁通绳重建,获得令人鼓舞的协议的到达时间,航天器穿越的位置,和磁场配置文件。这项工作是可靠的理解和预测隐形日冕物质抛射和缓慢,流光井喷事件的磁配置的第一步。
2021-09-10 astro-ph.SR physics.space-ph
Solar CME Plasma Diagnostics Expressed as Potential Stellar CME Signatures
太阳日冕物质抛射(CME)与太阳耀斑有很强的联系,但还没有完全了解。太阳磁场活动的这种特征也可能发生在其他恒星上,但由于缺乏成功探测到的恒星CME,因此很难进行统计研究,以显示CME和耀斑之间的类似联系。由于潜在的强关联,对恒星CME的搜索通常始于对磁活动恒星上的超级耀斑的成功搜索。无论耀斑的存在,我们强调实用程序的CME特定的光谱特征时,试图找到并确认恒星CME候选人搜索。我们使用太阳CME的例子,为什么大量的紫外线发射线,同时检测时,可以大大提高光谱发现恒星CME候选人的可信度。我们预测CME相关的发射线如果来自遥远的恒星,会有多亮。我们特别推荐使用三条发射谱线(C IV 1550埃,O VI 1032埃和C III 977埃),因为它们可能具有明亮的信号和方便的诊断能力,可以用来确认观测信号是否真的来自恒星CME。
2022-05-25 astro-ph.SR
Statistical Analysis of Solar Events Associated with Storm Sudden Commencements over One Year of Solar Maximum during Cycle 23: Propagation from the Sun to the Earth and Effects
以2002年ISGI列出的32个风暴突发事件(SSCs)为出发点,根据观测资料(传播时间、速度比较、磁场旋转方向、无线电波)进行多判据分析,将它们与太阳源联系起来。我们确定了它们在行星际介质中的影响,并研究了地球电离和中性环境的响应。我们发现28个SSC与44个日冕物质抛射(CME)有关,其中15个与一个独特的CME有关,13个与一系列的多个CME有关,其中19个与晕CME有关; 19个速度大于1000 km/s的最快CME中有12个是晕CME。如果日冕物质抛射是晕日冕物质抛射,则SSC发生的概率为75%。两个日冕物质抛射之间的复杂相互作用和它们的轨迹的修改已经使用联合白光和多波长无线电观测进行了研究。在导致32个SSC的激波之后,L1处的太阳风结构是12个磁云(MC),6个没有MC结构的行星际CME(ICME),4个不能明确归类为ICME的其他结构,5个共转或流相互作用区(CIR/SIR)和4个孤立的激波事件;注意,一个CIR导致两个SSC。2002年3个或更多MC目录中列出的11个MC与SSC有关。对于与MC有关的3个最强磁暴,我们注意到2个Dst的突然增加,在鞘的到来和MC本身的到来。对地球影响最大的事件是MC,因为其中92%会引发中等或强烈的风暴,其次是ICME(33%)。在最好的情况下,CIR/SIR只会引起弱风暴。我们发现,这些地球效应事件(ICME或MC)触发或加强地…
2018-03-20 astro-ph.SR physics.space-ph
CME activities on spotless days during descending phase of solar cycles 23 and 24
本文统计分析了第23和24太阳活动周下降期无黑子日上的日冕物质抛射特征,发现其速度、宽度、加速度等与普通CME不同,且两活动周间统计相似,表明无黑子日及黑子数不足以预测太阳爆发活动。
2025-07-04 astro-ph.SR
The Heliocentric Distance Where the Deflections and Rotations of Solar Coronal Mass Ejections Occur
了解日冕物质抛射(CME)的轨迹,包括径向路径的任何偏转,以及其磁场的方向,对于空间天气预测至关重要。Kay等人(2015 b)开发了一个模型,预测CME的改变轨迹(ForeCAT),由于磁力导致的CME偏转和旋转,不包括重连的影响。ForeCAT能够再现观测到的日冕物质抛射的偏转(Kay等人,2015年a)。偏转的日冕物质抛射倾向于在靠近太阳的地方表现出角动量的快速增加,然后在更远的距离上几乎没有增加。在这里,我们量化CME偏转“确定”的距离,我们定义为背景太阳风对总偏转的影响可以忽略不计的距离。我们认为在CME质量和径向速度的范围很广,并确定这些CME的偏转和旋转可以很好地描述,假设它们传播的恒定角动量超过10 Rs。超过10 Rs的恒定角动量的假设产生低估的总偏转在1 AU的只有1%至5%和低估的旋转10%。由于磁力的偏转是由10 Rs决定的,所以在CME角动量增加的情况下,非磁力必须对任何观测到的行星际偏转或旋转负责。
2015-09-16 astro-ph.SR physics.space-ph
Hit or Miss, Arrival Time, and $B_z$ Orientation Predictions of BATS-R-US CME Simulations at 1 AU
使用一个精细的设置过程,我们模拟了六个观测到的日冕物质抛射(CME)的传播与2012块自适应树太阳风罗逆风计划(BATS-R-US)代码从太阳到地球或STEREO A,并将输出与观测结果进行了比较。的平均CME速度低于6个太阳半径和磁绳电流之间的线性关系被证明,并用于调整模拟。模拟正确地预测了可观测到的CME冲击是否以及何时达到一个天文单位(AU)。在1天文单位的日冕物质抛射冲击的到达时间预测有0.9 $\pm$ 1.9小时的精度。模拟得到的日冕物质抛射的初始速度和平均加速度与Gopalswamy等人的模型和数据比较接近,2000.该方法显示出预测的意义上的主要冲击相关的磁场分量$B_z$的变化的承诺。然而,对太阳风和CME中的磁场和等离子体条件的定量预测还不够好。
2019-05-22 astro-ph.SR physics.space-ph
Global Trends of CME Deflections Based on CME and Solar Parameters
准确的空间天气预报需要了解日冕物质抛射的轨迹,包括靠近太阳或穿过行星际空间的任何偏转。Kay等人在2013年介绍了ForeCAT,这是一种由背景太阳磁场引起的CME偏转模型。对于对应于卡林顿旋转(CR)2029(下降阶段,2005年4月至5月)的磁场解决方案,大多数CME偏转到日光层电流片(HCS),在全球范围内的磁压力最小。大部分偏转发生在4 Rs以下。在这里,我们扩展ForeCAT,包括偏转CME的三维描述。我们试图回答以下问题:a)所有的日冕物质抛射都偏转到磁场最小值吗?b)大部分偏转是否发生在最初的几个太阳半径(~4 Rs)内?太阳极小期和下降相日冕物质抛射的结果表明,并非所有日冕物质抛射都会偏转到磁极小期,并且偏转通常确定在2 Rs以下。在强磁场和磁场梯度的太阳背景下,缓慢、宽、低质量的日冕物质抛射表现出最大的偏转。与活动区域相关的局部梯度往往会导致与全球磁场梯度预测的偏转的最大偏差,但在下降阶段CR的安静太阳区域也可以看到CME的变化。我们表明,由于沿日冕物质抛射体的力差的扭矩可以导致旋转的日冕物质抛射体的环轴。
2015-04-08 astro-ph.SR
Solar Energetic Particle Events with Short and Long Onset Times
太阳高能粒子(SEP)事件通常被认为是由日冕物质抛射(CME)驱动的激波引起的,它表现出多种多样的时间行为。例如,TO,相对于CME的发射的>10 MeV质子起始时间,具有至少一个数量级的分布,即使当源区离所谓的良好连接的质子束不远时。重要的是要了解是什么控制着TO,特别是在空间天气预测方面。在这里,我们研究了两个SEP事件从西半球是不同的TO的基础上>10 MeV的质子数据从地球同步运行环境卫星,尽管相似的CME的速度和经度的源区。我们试图通过CME高度-时间剖面和射电动力学谱的结合,来寻找CME驱动激波发展和Alfvén马赫数达到某个阈值时,不同TO(质子释放时间)的原因。我们还讨论了如何CME-CME相互作用和活动区的属性可能会影响质子释放时间。
2023-02-27 astro-ph.SR physics.space-ph
Rotation of a Stealth CME on 2012 October 5 Observed in the Inner Heliosphere
本研究观测2012年10月5日的暗条CME,通过GCS重构等方法发现其在日球层内持续旋转、倾角增大,凸显了STEREO/HI观测的价值及倾角变化对空间天气的意义。
2023-10-06 astro-ph.SR physics.space-ph
Multiple Regions of Shock-accelerated Particles during a Solar Coronal Mass Ejection
太阳是一颗活跃的恒星,可以向日球层发射大量的磁化等离子体,称为日冕物质抛射(CME)。这些喷射可以驱动冲击,将粒子加速到高能量,通常导致低频(<200 MHz)的无线电发射。到目前为止,CME的膨胀,冲击和粒子加速之间的关系还没有得到很好的理解,部分原因是在产生冲击的CME开始时缺乏低频无线电成像。在这里,我们报告了太阳活动周期24(2008年至今)第二大耀斑及其相关快速CME(3038+/-288 km/s)的多仪器无线电,白光和紫外成像。我们确定了大量的无线电冲击签名的位置,称为人字形,并找到证据的冲击加速电子束在多个位置沿扩大CME。这些观测结果支持了日冕中不断膨胀的日冕物质抛射驱动的非均匀、波纹状冲击波阵面的理论。
2019-08-30 astro-ph.SR physics.space-ph
Interplanetary Rotation of 2021 December 4 CME
结合多航天器观测与低日冕数值模拟,研究2021年12月4日CME的行星际旋转,揭示太阳风速度差异及CIR导致其磁通量绳轴取向改变。
2024-10-28 astro-ph.SR physics.space-ph
X-ray flares and coronal mass ejections (CMEs) during very quiet solar activity conditions of 2009
太阳耀斑(SF)是在太阳表面观测到的突然变亮,与大量能量释放有关。伴随着X射线爆发的耀斑通常伴随着电子和离子从太阳大气中的大量喷射,称为日冕物质抛射(CME)。有证据表明太阳磁场可以通过重联改变其结构并释放能量,加速太阳等离子体,从而导致SFs和CME。本文分析了SOHO和GOES卫星在2009年太阳活动极低年和2002年太阳活动中等偏高年期间的太阳耀斑和日冕物质抛射数据。结果表明,对现有的产生SF和CME的机制进行某些修改对于开发影响空间天气条件的更现实的预报模型是必要的。
2022-02-01 astro-ph.SR
Successive Coronal Mass Ejections Associated with Weak Solar Energetic Particle Events
双日冕物质抛射(CME)的情况,即已经发现,在大的太阳高能粒子(SEP)事件中,在先前的CME(preCME)之前的快速且宽的初级CME(priCME)有利于更有效的粒子加速。在这里,我们研究了2007- 2014年期间与双CME爆发相关的19个事件,但在L1点没有大的SEP观测。我们结合多个航天器的遥感和现场观测,研究磁连通性在SEP探测中的作用和三维(3D)空间中的CME信息。我们研究了priCME三维速度,耀斑强度,超热背景,CME-CME相互作用的高度与SEP强度的一对一的相关性。其中,发现priCME速度与SEP峰强度在最高水平相关。我们使用投影相关法来分析这些多个独立因素的组合与SEP峰强度之间的相关性。我们发现,只有两个或两个以上的参数,具有较高的相关性比CME速度的SEP峰强度的组合是CME速度与传播方向相结合。这进一步支持了priCME在控制SEP增强中的主导作用,并强调了纬度效应的考虑。总体而言,经度和纬度上的磁连通性以及相对较低的priCME速度可以解释双CME SEP-贫事件的存在。针对2013年10月28日的一个事件,讨论了前CME的屏障效应的作用。
2021-09-06 astro-ph.SR physics.space-ph
The shock driving capability of a CME inferred from multiwavelength observations
日冕物质抛射(CME)的径向速度决定了CME的激波驱动能力,如II型射电爆发所示。在这里,我们报告了2014年4月18日的CME,它与度量和行星际领域的II型射电爆发有关。我们使用了射电太阳望远镜网络的圣维托太阳天文台提供的射电爆发数据和Wind航天器提供的数据。CME是太阳和日光层天文台(SOHO)上日冕仪视野中的一个完整光环。日地关系天文台(STEREO)上的日冕仪也观测到了日冕物质抛射。我们计算了CME冲击和磁绳速度的基础上,通过不同的日冕仪和EUV仪器的多视图观测。我们从米波和行星际射电观测中确定了激波速度,并发现它们与白光观测一致,只要米波II型爆发及其向十米-百米范围的延续是在激波侧翼产生的,那里的速度仍然足够高,可以加速产生II型爆发的电子。有趣的是,有一个行星际II型爆发段与激波鼻的起源一致,表明弯曲的激波正在穿越由几个太阳半径分开的等离子体水平。我们的结论是,CME的速度足够高,以产生行星际II型爆发和太阳高能粒子(SEP)事件。然而,速度不足以产生地面增强(GLE)事件,这需要在约1.5 Rs的高度形成冲击。
2020-02-10 astro-ph.SR physics.space-ph
SIR-HUXt -- a particle filter data assimilation scheme for assimilating CME time-elongation profiles
本文介绍了SIR-HUXt的发展,它是一个序列重要性恢复(SIR)数据同化方案与HUXt太阳风模式的集成。SIR-HUXt的设计目的是同化低日球层CME锋面的时间延长剖面,例如那些通常从STEREO、帕克太阳探测器和太阳轨道器任务返回的日球层成像仪数据中提取的剖面。我们使用观测系统模拟实验来探索SIR-HUXt的性能,一个简单的合成CME场景的完全地球定向CME流经均匀的环境太阳风,CME初始化的平均观测CME速度和宽度。这些实验是在一系列观测位置进行的,从地球后面20度到90度,跨越L5点,欧空局未来的守夜空间天气监测器将返回日光层成像仪数据,用于业务空间天气预报。我们表明,SIR-HUXt在约束CME速度方面表现良好,并且在约束CME经度方面取得了一些成功。日冕物质抛射的宽度在很大程度上不受SIR-HUXt同化的限制,需要更多的实验来确定这是否是由于这种特定的日冕物质抛射情景,或者是同化时间延长剖面的一般特征。秩直方图表明,SIR-HUXt系综校准良好,没有明确的偏差或下/过度分散的迹象。改进对CME初始速度的约束直接导致CME到地球的过境时间和到达速度的改进。对于L5区域的观测者,SIR-HUXt返回的CME过境时间不确定性降低了69%,到达速度不确定性降低了63%。这表明SIR-HUXt有潜力提高HUXt模拟的真实世界代表性,因此有潜力减少CME到达时间后报和预报的不确定性…
2022-10-05 astro-ph.SR physics.space-ph
Multispacecraft Remote Sensing and In Situ Observations of the 2020 November 29 Coronal Mass Ejection and Associated Shock: From Solar Source to Heliospheric Impacts
我们调查的源喷发,传播和膨胀的特点,和日光层的影响,2020年11月29日日冕物质抛射(CME)和相关的冲击,使用遥感和现场观测从多个航天器。采用位场源面模型研究了源区周围的日冕磁场。利用极紫外和白光观测,对CME和相关激波进行了从早期到外日冕的跟踪。应用正演模型来确定CME和太阳附近激波的结构和运动学。从SOHO和STEREO A观测,激波呈椭球状结构,向各个方向膨胀,并将整个太阳包围起来,这是由于CME磁绳的大膨胀和快速加速造成的。激波的结构和潜在影响主要取决于它的径向和侧向膨胀。CME和冲击波到达帕克太阳探测器和STEREO A。仅根据遥感观测,很难预测CME/冲击是否以及何时到达地球。结合风的现场测量和WSA-ENLIL模拟结果,我们确认,远侧翼的CME(或CME腿)到达地球没有冲击签名。这些结果突出了多点遥感和现场观测对确定日冕物质抛射对日光层影响的重要性。
2022-07-15 astro-ph.SR physics.space-ph
High Energy Solar Particle Events and Their Relationship to Associated Flare, CME and GLE Parameters
太阳耀斑和日冕物质抛射(CME)等大型太阳爆发事件可以导致太阳高能粒子(SEP)事件。在这些事件中,质子被加速到几个GeV,并造成许多空间天气风险。这些风险包括但不限于对宇航员的辐射危害以及对卫星和电子设备的干扰。最高能量的SEP能够以分钟的时间尺度到达地球,并且可以在地面增强(GLE)中检测到。理解和分析这些事件对未来的预测模型至关重要。然而,高能量SEP数据集的可用性是有限的,特别是那些涵盖多个太阳周期的数据集。SEP事件的大多数分析考虑能量<100 MeV的数据。在这项工作中,我们使用了一个新校准的数据集,该数据集使用了1984年至2017年期间地球同步业务环境卫星-高能质子和α探测器的数据。在这段时间内,在三个高能量通道的SEP事件的分析进行,和SEP属性进行比较,耀斑和CME参数。此外,中子监测器(NM)的观察检查相关的GLE事件。我们发现,SEP峰值强度和CME速度之间的相关性要弱得多比低SEP能量。与耀斑强度的相关性大致相似或较弱。在>300 MeV数据和来自NM数据的GLE性质之间看到强相关性。我们的工作结果可以用于未来的预测模型的高能SEP和GLE事件。
2023-03-07 astro-ph.SR physics.space-ph
The initiation of a solar streamer blowout coronal mass ejection arising from the streamer flank
流光爆发(SBO)日冕物质抛射(CME)是一类特殊的CME,其特征是上覆流光逐渐膨胀,缓慢的CME包含一个通量绳结构。从拖缆侧面产生的SBO CME属于SBO CME的一个特殊类别,包括在较高的拖缆拱廊下的三个较低的拱廊。然而,这类特殊的SBO日冕物质抛射的启动机制仍然难以捉摸,由于观测的局限性。在这里,我们报告的关键观测SBO日冕物质抛射与喷发的极冠灯丝,起源于流光侧翼。暗条随着扭动的运动,慢慢地向太阳赤道上升,在爆发前,它经历了一个突然的加速。有趣的是,在上升过程中,暗条场经历了逐渐的外部重连,这是证明了从一个光滑的凹的包络线结构的倾角形状的底部变化,缓慢的流入($\sim$ 1.8 km s $^{-1}$)从暗条场和下面的日冕环,和持久的增亮之间的界面周围的暗条场和下面的日冕环。在暗条源处新形成的低圈和拉伸尾场中的Y形结构表明暗条爆发的内部重联。外部和内部重联的清晰特征揭示了SBO CME的启动机制。
2020-07-02 astro-ph.SR physics.space-ph
Evolution of interplanetary coronal mass ejection complexity: a numerical study through a swarm of simulated spacecraft
由航天器进行的径向对准的原位测量对于推进我们对日冕物质抛射(CME)的演化行为及其在行星际空间传播期间的磁结构的认识至关重要。然而,缺乏径向对齐的CME交叉限制了对CME磁结构演变的调查,以少数案例研究,防止全面了解CME传播过程中的复杂性变化。在本文中,我们进行数值模拟的CME与不同的太阳风流的相互作用使用的线性力自由spheromak CME模型纳入欧洲日光层FORecasting信息资产(EUHFORIA)模型。我们的方法的新颖之处在于使用一群径向对齐的模拟航天器的CME复杂性的演变的调查。我们的范围是确定在何种条件下,在何种程度上,日冕物质抛射表现出变化的磁结构和复杂性在传播过程中,由航天器的径向对齐。结果表明,大规模的太阳风结构的相互作用,特别是与流相互作用的区域,加倍的概率来检测两个航天器之间的径向对齐的CME磁复杂性的增加,相比,没有这样的相互作用的情况下。这项工作代表了第一次尝试使用数值模拟来量化航天器在径向对准中检测CME磁结构复杂性变化的概率,它为解释涉及过去,当前(如帕克太阳探测器和太阳轨道器)和未来任务的多点CME观测提供了支持。
2021-06-19 astro-ph.SR physics.space-ph
Characteristics of SEPs during Solar Cycle 21-24
研究太阳高能粒子事件(SEP)及其与太阳耀斑等活动的关系,对于认识空间天气具有重要意义。考虑到这一点,在本文中,我们提出了在太阳周期21至24(1976-2017)期间,在与太阳耀斑相关的> 10 MeV能量通道中的SEP(强度等于或大于10 pfu)的研究。为了我们的分析,我们使用了SOHO卫星上不同仪器的数据。我们已经研究了耀斑的大小,源位置,CME特征的相关SEP。来自东、西太阳半球的SEP分别占31%和69%。CME的平均速度和宽度分别为1238公里/秒和253度。约58%的SEP与晕状CME相关,42%的SEP与宽度在10 °至250 °之间的CME相关。
2020-02-28 astro-ph.SR physics.space-ph
Solar origins of a strong stealth CME detected by Solar Orbiter
目的:我们的目标是定位隐形日冕物质抛射(CME)的起源,在太阳轨道器上的MAG仪器原位检测,并在太阳观测到的CME和行星际CME(ICME)之间进行连接。方法.利用先进的图像处理技术对遥感数据进行分析,以确定隐形日冕物质抛射的源区,并利用位场源面(PFSS)模型研究喷发时的全球磁场。在太阳的隐形CME的观测进行了比较的磁场测量的太阳轨道器航天器,和等离子体特性测量的风航天器。结果CME的源被发现是北半球的一个安静的太阳空腔。我们发现,隐形CME有一个强大的磁场在原位,尽管起源于一个安静的太阳区域与一个非常弱的磁场。结论. ICME与其周围环境的相互作用可能是原位测量的较高磁场强度的原因。隐身日冕物质抛射需要多波长、多视点观测,以便准确定位源区,然而其难以捉摸的特征仍然给空间天气预报带来许多问题。这一发现对太阳轨道器使用EUI等仪器进行观测序列具有影响,这些仪器旨在捕捉隐形CME
2021-03-31 astro-ph.SR
CME -- HSS interaction and characteristics tracked from Sun to Earth
在一项深入的研究中,我们调查了一个显着的等离子体和磁场配置在2011年6月22日附近的L1,这似乎是一个磁喷出物(ME)和冲击签名吞没的太阳风高速流(HSS)的原位观察的起源。我们确定的签名作为地球导向的日冕物质抛射(CME),与2011年6月21日的C7.7耀斑,和它的相互作用与HSS,这是从一个日冕洞(CH)靠近CME的发射场发出。结果表明,CME和HSS之间的主要相互作用开始于1.3 Rsun到3 Rsun的高度。在这个距离范围内,由于CH的开放磁场配置,CME经历了至少30度的强烈北东偏转。我们使用多视点数据对CME-HSS事件进行了综合分析(来自日地关系观测站、太阳和日光层观测站以及太阳动力学观测站),以及联合建模工作(非线性无力场模型、分级圆柱壳CME模型和预测CME改变的轨迹ForeCAT模型)。我们的目标是更好地了解它的早期演化和相互作用过程,以及它的行星际传播和相关的原位签名,最后对地球磁层的影响。
2019-08-27 astro-ph.SR physics.space-ph
Kinematics of CMEs and associated shock waves as deduced from LASCO data: comparative analysis
根据LASCO C2和C3日冕仪的观测资料,我们确定了源在快临边CME体和源在日面中心的晕型CME体的锋面位置和速度随时间(距离)的变化。这些特点的CME机构相比,获得类似的运动学特征CME体相关的冲击波(冲击)。对于源位于太阳盘中心附近的晕型日冕物质抛射体及其伴随的激波,我们测定并比较了它们在三维空间中的运动学特征。结果表明,对于所有CME群,激波速度均大于CME体速度,两者均随物质抛射运动而减小。当这种情况发生时,CME体和激波之间的距离就增加了。平均而言,晕状CME的CME体到激波的距离和这些结构的速度差更大,而三维模式CME的CME体到激波的距离和速度差更大。
2017-12-26 astro-ph.SR physics.space-ph
Coronal Dimming as a Proxy for Stellar Coronal Mass Ejections
在过去的二十年里,日冕变暗被广泛地观测到,并被认为与日冕物质抛射(CME)有着密切的联系。最近的研究发现,日冕变暗是唯一可以区分有日冕物质抛射的强大战神和没有日冕物质抛射的强大战神的标志。因此,变暗可能是观测遥远的类太阳恒星上的恒星日冕物质抛射的最佳候选者之一。在这项研究中,我们调查的可能性,使用日冕变暗作为代理诊断恒星CME。通过模拟一个现实的太阳日冕物质抛射事件和相应的日冕变暗使用全球磁流体动力学模型(AWSoM:阿尔芬波太阳模型),我们首先证明了该模型再现太阳观测的能力。然后,我们通过修改输入磁通量密度以及CME通量绳的初始磁能来扩展模拟恒星CME的模型。我们的结果表明,随着仪器灵敏度的提高,有可能探测到恒星日冕物质抛射引起的日冕变暗信号。
2020-02-14 astro-ph.SR physics.space-ph
Influence of the Solar Global Magnetic Field Structure Evolution on CMEs
研究了太阳全球磁场结构(GMFS)周期演化对第23-24周日冕物质抛射(CME)发生率和参数的影响。已经表明,在太阳活动周期中,日冕物质抛射不是随机分布的,而是受GMFS演化变化的调节。本文认为,在太阳速跃层中磁Rossby波的产生导致了GMFS周期的变化。每个Rossby波周期有利于一个特定的GMFS。提出了波浪周期的变化导致GMFS重组,从而导致CME的位置,发生率和参数的变化。CME的速率和参数取决于GMFS变化的尖锐性、全球磁场的强度和周期的相位。
2018-04-23 astro-ph.SR
On Sun-to-Earth Propagation of Coronal Mass Ejections: 2. Slow Events and Comparison with Others
作为快速日冕物质抛射(CME)日地传播的后续研究,我们结合日光层成像和现场观测,研究了慢速CME的日地传播特征。本研究选择了三个特别感兴趣的事件,即2010年6月16日,2011年3月25日和2012年9月25日的CME。我们将慢速CME与快速和中速事件进行了比较,并获得了补充\citet{liu13}试图创建CME太阳到地球传播的一般图片的关键结果:(1)一个典型的慢速CME的日地传播可以近似地用两个阶段来描述,一个是逐渐加速到大约20-30个太阳半径,接着是在平均太阳风水平附近几乎不变的速度,(2)不同类型的CME之间的比较表明,较快的CME往往加速和减速更快,加速和减速的停止距离更短。(3)中速和慢速CME在达到1 AU之前都具有与平均太阳风水平相当的速度,(4)慢速日冕物质抛射由于运动缓慢,很有可能与日地空间中的其他太阳风结构相互作用,为增强空间天气提供关键成分,(5)这里研究的慢日冕物质抛射在地球上缺乏强磁场,但倾向于保持轴大致垂直于太阳径向的磁绳结构。我们还提出了一个“最佳”的战略,三角测量的概念,在确定CME的太阳到地球的运动学,这有助于澄清混乱的CME几何假设的三角测量和改进CME的分析和观测。
2015-12-25 astro-ph.SR physics.space-ph
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
Influence of local and global solar magnetic fields on medium-term forecasting of the number and parameters of coronal mass ejections
Sternberg Astronomical Institute of the Moscow M.V. Lomonosov State University(莫斯科国立罗蒙诺索夫大学斯捷克尔天体物理研究所)
研究第23 - 25太阳活动周CMEs数量和参数周期性变化,提出分别预测强弱CMEs的方法,基于GMF参数确定相关周期特征,通过假设和比例关系对第26活动周进行预测,预测与第25活动周观测结果吻合良好。
2026-10-20 astro-ph.SR
Effect of the Heliospheric State on CME Evolution
2019年底太阳周期24的高潮为比较两个完整太阳周期之间日冕物质抛射(CME)的不同性质创造了机会:太阳周期23(SC 23)和太阳周期24(SC 24)。我们报告了SC 23和SC 24中CME边缘的宽度演变,以测试Gopalswamy等人(2015 a)的建议,即CME通量绳在SC 24中的较大日心距离处达到压力平衡。我们测量CME的宽度作为一个函数的日心距离为显着大量的肢体CME(~1000),并确定CME达到恒定的宽度在每个周期的距离。我们引入了一个新参数:日冕物质抛射的过渡高度(hc),定义为临界日心距离,超过该距离日冕物质抛射的宽度稳定在一个准恒定值。周期和相间比较基于此新参数。我们发现,在SC 24的hc的平均值是62%,高于SC 23。与SC 23 CME相比,SC 24 CME在距离太阳更远的地方达到峰值宽度。SC24的跃迁高度增加是对异常膨胀的新的观测确认.由于日球层的弱状态导致了SC 24 CME的异常膨胀,从而导致了CME通量绳与周围介质之间的压力达到平衡的日心距增大。
2022-08-06 astro-ph.SR