Maximum Coronal Mass Ejection Speed as an Indicator of Solar and Geomagnetic Activities
我们调查的日冕物质抛射（CME），国际太阳黑子数（ISSN），地磁Dst和Ap指数覆盖1996-2008年的时间间隔（太阳活动周23）的月平均最大速度之间的关系。我们的新发现如下。(1)月平均最大日冕物质抛射速度与太阳黑子数、Ap和Dst指数之间存在显著关系。月Dst指数中的各种特性与CME速度剖面中的精细结构的相关性比ISSN数据中的好。(2)与太阳黑子数量不同，CME速度指数并没有呈现出双峰最大值。相反，日冕物质抛射的速度曲线在太阳活动周期23的下降阶段达到峰值。与Ap指数类似，CME速度和Dst指数都落后于太阳黑子数量数月。(3)日冕物质抛射的数值显示了一个类似于太阳黑子数值的双峰。即使在第23太阳活动周的最小值附近，日冕物质抛射的发生率仍然很高，当时太阳黑子数量和日冕物质抛射的平均最大速度都达到了最小值。(4)一个定义明确的峰值之间的Ap指数2002年5月和2004年8月是共时的过剩的中纬度冕洞在太阳活动周期23。上述结果表明，CME速度指数可能是太阳活动和地磁活动的一个有用指标。它可能比太阳黑子数量更有优势，因为它更好地反映了地球定向太阳爆发的强度。
2011-11-17 astro-ph.SR
Coronal mass ejections as a new indicator of the active Sun
日冕物质抛射（CME）已成为太阳活动的重要指标之一，特别是在日光层瞬态事件的后果方面。虽然日冕物质抛射与太阳黑子数（SSN）密切相关，但它们也与太阳上的其他闭合磁区（如静止暗条区）有关。这使得CME成为太阳活动的更好指标。虽然太阳黑子主要代表太阳磁场的环向分量，但静态暗条（以及与之相关的日冕物质抛射）通过冲极（RTTP）现象将环向分量和极向分量连接起来。以各半球的RTTP结束作为太阳极性反转的指示，结果表明，南北反转不对称性具有3-5个太阳周的准周期性。集中在CME的地球空间后果，它表明，最大的CME速度平均在卡林顿旋转周期表现出良好的相关性与地磁活动指数，如Dst和aa。
2018-04-30 astro-ph.SR
A Helicity-Based Method to Infer the CME Magnetic Field Magnitude in Sun and Geospace: Generalization and Extension to Sun-Like and M-Dwarf Stars and Implications for Exoplanet Habitability
Patsourakos等人（Astrophys. J. 817，14，2016）和Patsourakos和Georgoulis（Astron. Astrophys. 595，A121，2016）介绍了一种方法来推断在太阳日冕和更远的行星际介质中的通量绳日冕物质抛射（CME）中的轴向磁场。该方法基于磁螺旋度守恒原理，使用太阳源区的相对磁螺旋度作为输入估计，以及相应的CME通量绳的半径和长度。该方法最初应用于圆柱形的力免费磁通绳，令人鼓舞的结果。我们在此将我们的框架沿着两条不同的路线延伸。首先，我们将我们的形式主义推广到几种可能的磁通绳配置（线性和非线性的力自由，非力自由，spheromak，和环面）调查的依赖性所产生的CME轴向磁场的输入参数和所采用的磁通绳配置。其次，我们将我们的框架推广到类太阳和活跃的M-矮星的超级耀斑。在定性意义上，我们发现地球可能不会经历严重的大气侵蚀磁层压缩，即使是爆发的太阳超级耀斑，其能量比目前观测到的最大的地球静止运行环境卫星（GOES）X级耀斑高约10^4倍。此外，最近发现的两颗与地球相似性指数最高的系外行星开普勒438 b和比邻星b似乎位于行星际日冕物质抛射（ICME）造成的大气侵蚀的禁止区域，除非它们拥有比地球高得多的行星磁场。
2017-07-12 astro-ph.SR
Extended radio emission associated with a breakout eruption from the back side of the Sun
上下文太阳上的日冕物质抛射（CME）是太阳系中最大的爆炸，可以驱动强大的等离子体冲击。与日冕物质抛射相关的喷发、冲击和其他过程是有效的粒子加速器，特别是被加速的电子可以通过等离子体发射机制产生射电暴。目标。在CME起源于靠近太阳边缘或正面盘内的情况下，人们已经充分研究了日冕物质抛射和相关的射电爆发。在这里，我们研究了2012年7月22日太阳背面CME爆发相关的无线电发射。方法.使用来自Nançay射电日像仪的无线电成像，来自Nançay十米阵的光谱数据，以及来自太阳动力学观测站和日地关系观测站航天器的极紫外线观测，我们确定了观测到的无线电发射的性质以及CME的位置和传播。结果我们发现，所观察到的低强度无线电发射对应于II型射电爆发或短持续时间IV型射电爆发与CME爆发由于爆发重连在太阳的背面，建议由爆发前的磁场配置。射电辐射由一个大的、扩展的结构组成，最初位于日冕物质抛射的前方，对应于不同的电子加速位置。结论.这里提出的观测结果与CME爆发的突破模型是一致的。扩展的无线电发射与CME通量的电流片和准分界线边界以及上覆的头盔流光的位置相一致，并且也与预期在这种配置中在CME之前形成的大冲击的位置相一致。
2019-12-12 astro-ph.SR
Internal Structure of the 2019 April 2 CME
本文首次分析了帕克太阳探测器（PSP）上的宽视场太阳探测器（WISPR）在离太阳很近的地方观测到的内部日冕物质抛射（CME）结构。这里研究的瞬变是在2019年4月2日PSP第二次近日点通过期间观察到的CME，当时PSP距离太阳只有40 R_sun。STEREO-A航天器从1天文单位开始也很好地观测到了CME，该航天器从太阳一直跟踪到1天文单位。然而，PSP/WISPR观察到的内部结构不明显的图像从1 au。特别地，观察到两个线性特征，一个亮，一个暗。我们将这些特征建模为CME通量绳通道内的两个回路。这些环可以被解释为场线束，其中亮环的亮度指示大量质量被加载到那些场线中，并且其中暗环没有这种质量加载。这是可能的，这些回路实际上是两个独立的磁通绳结构的整体CME轮廓内的代表。
2021-10-26 astro-ph.SR
CME Observations -- from Sun to Impact on Geospace
本文综述了日冕物质抛射（CME）从太阳到行星际空间直至影响地球空间的全过程，总结了其不同表现及触发的地球空间连锁反应。
2025-01-20 astro-ph.SR physics.space-ph
Novel scaling laws to derive spatially resolved flare and CME parameters from sun-as-a-star observables
本研究利用太阳长期SXR至射电数据，建立了耀斑功率与CME功率之间的标度律，从而可从类太阳恒星观测量推断空间分辨的CME速度和重联磁通。
2024-10-07 astro-ph.SR
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
Intense Flare-CME Event of the Year 2015: Propagation and Interaction Effects between Sun and Earth's Orbit
在本文中，我们报告了2015年5月5日发生的与强烈X2.7耀斑相关的快速日冕物质抛射（CME）的行星际效应。利用171 μ m的极紫外图像和米波观测资料，得到了低冕高$<$ 2 {R $_{\odot}$ }处CME的近日特征。近太阳和行星际介质中CME驱动的射电爆发的强度和持续时间表明，这次CME事件是一次高能事件。行星际闪烁数据以及低频无线电频谱在理解日冕物质抛射在日光层内部的速度和膨胀的径向演变以及它与先前缓慢日冕物质抛射的相互作用方面发挥了至关重要的作用。对CME沿太阳几个点的速度估计为1天文单位表明：i）CME经历了快速加速和膨胀，达到$\approx$ 6 {R $_{\odot}$ }的高度，ii）CME继续以$\geq$ 800 km $^{-1}$的速度在太阳和1天文单位之间传播。这些结果表明，CME很可能在其内部磁能的支持下克服了环境/背景太阳风施加的阻力。当CME与一个缓慢的前CME相互作用时，与CME驱动的扰动相关的湍流水平显著增加。
2016-03-15 astro-ph.SR physics.space-ph
On Sun-to-Earth Propagation of Coronal Mass Ejections
我们研究了日冕物质抛射（CME）如何通过太阳和地球之间的内日光层传播和相互作用，这是CME研究和空间天气预报中的一个关键问题。CME日地运动学受到广角日光层成像观测、行星际射电II型爆发和多个有利位置的现场测量的限制。我们为这项研究选择了三个事件，即2012年1月19日，23日和3月7日的CME。不同于以往的事件研究，这项工作试图创建一个通用的图片CME日地传播和比较不同的技术来确定CME行星际运动学。获得了关于日冕物质抛射日地传播的关键结果。我们不同技术（和数据集）之间的比较也有重要的影响CME的观测和解释。在此基础上，对未来CME观测和空间天气预报进行了讨论。详见PDF。
2013-04-13 astro-ph.SR physics.space-ph
Coronal Mass Ejection Mass, Energy, and Force Estimates Using STEREO
理解日冕物质抛射（CME）的能量学和动力学一直是一个长期存在的问题，虽然以前的观测估计已经作出，这样的研究一直受到CME质量的巨大不确定性。在这里，日地关系天文台（STEREO）COR 1和COR 2日冕仪的两个有利位置被用来准确估计2008年12月12日CME的质量。根据CME锋面的三维位置得到的加速度估计值与质量估计值相结合，计算了CME演化不同阶段的动能和驱动力的大小。在超过~10 R_sun时，CME渐近地接近3.4 \pm 1.0 × 10^15 g的质量。动能在~3 R_sun时初始上升到6.3 \pm 3.7x10^29 erg，超过此值后，在~18 R_sun时稳定上升到4.2 \pm 2.5x10^30 erg。动力学由早期的强加速阶段描述，在~3 R_sun时由3.4 \pm 2.2x10^14 N的峰值力主导，之后在~7-18 R_sun之间产生3.8 \pm 5.4x10^13 N的力。这些结果与磁场（洛伦兹）力作用于<7 R_sun的日心距离一致，而太阳风拖曳力在更大的距离（>7 R_sun）占主导地位。
2012-04-20 astro-ph.SR
Full velocities and propagation directions of coronal mass ejections inferred from simultaneous full-disk imaging and Sun-as-a-star spectroscopic observations
该研究利用SDO/EVE的太阳作为恒星光谱中O III谱线蓝翼不对称性识别CMEs，并结合全日面成像推导其全速度与传播方向，发现传播方向与日地连线夹角和地磁指数强相关，有望提升CME地磁效应预测能力。
2023-05-15 astro-ph.SR
Mass Loss Rates from Coronal Mass Ejections: A Predictive Theoretical Model for Solar-Type Stars
日冕物质抛射（CME）是一种喷发事件，它导致太阳型恒星释放质量和磁通量。日冕物质抛射倾向于与耀斑、射电暴和高能粒子爆发一起发生。在太阳上，与日冕物质抛射相关的质量损失大约比背景太阳风的强度低一个数量级。然而，在其他类型的恒星上，CME被认为比时间稳定的风携带更多的质量和能量。早期的论文使用太阳日冕物质抛射和耀斑能量之间的观测相关性，结合恒星耀斑观测，估计恒星日冕物质抛射率。本文避开耀斑，并试图校准表面平均磁通量和CME属性之间的更基本的相关性。对于太阳，磁填充因子与CME动能通量之间存在幂律关系，并将其推广到其他恒星。给出了一个太阳质量恒星风/CME质量损失率随时间演化的预测实例。一个关键的结果是，对于年龄小于约1 Gyr（即，活动水平仅略高于现在的太阳），CME的质量损失超过了时间稳定风。在年轻的时候，CME携带的质量是风的10到100倍，如此高的速度可能足以驱散星周盘，影响附近行星的可居住性。年轻太阳失去的CME质量可能是太阳质量的1%。
2017-04-21 astro-ph.SR
Indications of stellar coronal mass ejections through coronal dimmings
日冕物质抛射（CME）是来自太阳和恒星的磁化物质的巨大抛射，以每小时数百万公里的速度穿越太空。太阳日冕物质抛射会造成严重的空间天气干扰和地球上的消费者停电，而恒星日冕物质抛射甚至可能对系外行星的可居住性构成危险。虽然我们的太阳喷射出的CME可以直接用白光日冕仪成像，但对于恒星来说这是不可能的。到目前为止，只有少数几个候选人的恒星日冕物质抛射的检测报告。在这里，我们展示了一种不同的方法，基于CME质量损失引起的极紫外（EUV）和X射线发射的突然变暗。我们报告调光检测与耀斑冷恒星，恒星日冕物质抛射和基准太阳作为一个明星EUV测量的指示。这项研究为全面探测和表征恒星上的CME铺平了道路，这对行星的可居住性和恒星演化具有重要意义。
2021-10-22 astro-ph.SR
Coronal Mass Ejections from the Sun - Propagation and Near Earth Effects
由于我们对空间技术的依赖，对近地空间环境干扰的认识证明越来越重要。来自太阳的地球定向日冕物质抛射（CME）是空间天气扰动的主要驱动力。因此，对日冕物质抛射、其运动学及其近地效应的研究越来越重要。CME在地球附近的影响通常表现为银河系宇宙线强度的短暂下降，这被称为福布什下降（FD）。在这篇论文中，我们使用位于Ooty的GRAPES-3 μ子望远镜的FD观测来探测CME的结构及其相关的激波。我们已经确定，银河系宇宙射线向日冕物质抛射的累积扩散是导致FD的主要机制（第3章）。这种扩散通过CME和激波之间的湍流鞘区发生。我们的主要结果之一涉及在这一地区的湍流水平。我们已经定量地建立了由磁场湍流辅助的交叉场扩散解释了所观察到的FD和鞘层区域的磁场增强之间的滞后（第4章）。在这篇论文中，我们还研究了CME的驱动力的性质。利用来自STEREO太空船上SECCHI日冕仪的CME数据，我们发现了这些CME内部磁场配置的非无力性质的证据，这是（经常被引用的）洛伦兹自作用力驱动的基础（第5章）。综上所述，本论文的工作是对日冕物质抛射从典型观测场向地球传播的一次全面的尝试。
2014-07-16 astro-ph.SR
Mass loss in pre-main sequence stars via coronal mass ejections and implications for angular momentum loss
我们发展了一个经验模型来估算太阳型前主序星（PMS）通过日冕物质抛射（CME）的质量损失率。我们的方法从观测到的PMS X射线耀斑能量估计CME质量损失率，使用我们经验确定的太阳X射线耀斑能量和CME质量之间的关系：log（M_CME [g]）= 0.63 x log（E_flare [erg]）- 2.57。使用质量确定的最大耀斑的磁性结构上观察到的PMS星，我们建议，这种太阳校准的关系可能会保持超过10个数量级的耀斑能量和7个数量级的CME质量。我们计算的典型太阳型PMS星的CME总质量损失率在1 e-12到1 e-9 Msun/yr之间。然后，我们使用这些CME质量损失率的估计，以推断随之而来的角动量损失导致的主要序列。假设一颗典型的~1 M_sun T Tauri星的CME流出速率<1 e-10 M_sun/yr，那么在最初的~ 100万年期间，由此产生的自旋下降力矩太小，不足以抵消由于收缩和吸积而引起的恒星自旋上升。然而，如果CME的质量损失率大于1 e-10 M_sun/yr，在我们的计算允许的范围内，CME的自旋下降力矩可能会影响到几百万年后恒星的自旋演化。
2012-09-28 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
STEREO Direct Imaging of a CME-driven Shock to 0.5AU
快速的日冕物质抛射（CME）在通过日冕和太阳风传播时会产生直立激波或弓形激波。虽然CME冲击以前已经通过它们在射频的发射间接检测到，但由于它们在光波长的低对比度，直接成像仍然难以实现。在这里，我们报告的第一个图像的日冕物质抛射驱动的冲击，因为它传播通过行星际空间从8R_Sun到120R_Sun（0.5AU），使用观测从立体日光层成像仪（HI）。测得CME的速度约为1000 km/s，马赫数为4.1 \pm 1.2，而激波前缘的间隔距离（Delta）在0.5 AU处线性增加到约20 R_Sun。标准化射距（Delta/DO）与半经验关系式（D_O为CME半径）基本一致。然而，当使用曲率半径进行归一化时，Delta/R_O与理论不符，这意味着R_O被低估了约3-8倍。这很可能是由于难以从观测中估计出沿日冕物质抛射轴的较大的曲率半径，因为观测只提供了日冕物质抛射的横截面视图。
2011-06-08 astro-ph.SR
Coronal Mass Ejections and the Solar Cycle Variation of the Sun's Open Flux
行星际磁场（IMF）的径向分量的强度，这是一个衡量太阳的总开放通量，被观察到变化的大约一个因素，在11年的太阳周期。最近的几项研究提出，太阳的开放通量包括一个恒定的或“地板”的组成部分，占主导地位的太阳黑子最小，和一个随时间变化的组成部分，由于日冕物质抛射（CME）。在这里，我们指出CME不能解释2003年和2014年底发生的IMF强度的大峰值，并且与太阳赤道偶极矩的峰值相吻合。我们还表明，近地行星际日冕物质抛射，在理查森和凯恩的目录中确定，即使在太阳黑子最大的贡献最多$\sim$ 30%的平均径向IMF强度。我们的结论是，径向IMF强度的长期变化主要是由太阳的总偶极矩，四极矩和日冕物质抛射提供了额外的推动太阳黑子最大附近。大部分的开放通量都来自日冕洞，而日冕洞的太阳周期演化又反映了太阳最低阶多极的演化。
2021-04-15 astro-ph.SR
On flare-CME characteristics from Sun to Earth combining remote-sensing image data with in-situ measurements supported by modeling
我们分析了2011年10月1日（SOL 2011 -10- 01 T09：18）观测到的耀斑CME事件，涵盖了从太阳到地球的完整作用链，以更好地理解CME及其嵌入的磁场的动态演化。我们利用SDO和地面仪器研究了与耀斑CME相关的太阳表面和大气，并利用STEREO结合EUV和白光数据对CME特征进行了离边跟踪。通过应用三维重建技术（GCS，总质量）立体STEREO-SoHO日冕物质抛射数据，我们跟踪的时间和空间演化的日冕物质抛射在行星际空间，并得出其几何形状和三维质量。我们结合GCS和Lundquist模型的结果，从现场测量（风）的MC的轴向通量和螺旋度。这是比较非线性无力（NLFF）模型的结果，以及重连的磁通量来自耀斑带（耀斑重连通量）和相关的调光（调光通量）所包含的磁通量。我们发现，磁重联过程已经在脉冲耀斑阶段开始之前进行，增加磁通量的通量绳之前，其最终爆发。在耀斑结束后，变暗通量增加了25%以上，表明喷发后仍有磁通量加入通量绳。因此，导出的耀斑重联通量很可能是估算磁绳内磁通量的下限。我们发现，磁螺旋度和轴向磁通量在行星际空间分别减少了约50%和75%，可能表明侵蚀过程。在~4-20 Rs的距离范围内观测到CME质量增加10%。与日冕物质抛射相关的核心变暗区的时间演化支持快速外流可能向日冕物质抛射的后部提供额外质量的假设。
2017-03-02 astro-ph.SR
Investigation of the Forces that Govern the Three-Dimensional Propagation and Expansion of Coronal Mass Ejections from Sun to Earth
在这项研究中，我们分析了九个CME从太阳到地球的遥感和原位数据集观察。迄今为止，这是使用多视点遥感和现场数据对地球撞击CME进行的最大规模的研究。然而，同一CME的遥感和原位数据不能直接比较。因此，我们使用几个模型来参数化这两个数据集。利用模型结果，我们能够比较遥感和原位方法得出的到达时间、地球撞击速度、内部磁场、大小和方向。从推导的运动学，我们比较预测的到达时间和影响速度与现场数据。我们发现，即使是几乎连续的观测和最好的可用模型的日冕物质抛射的结构，仍然有一个显着的预测值的误差。我们估计的各种力量CME预测的三个理论模型CME的传播和扩张，并比较这些结果与观测结果。我们发现Chen（1989）的磁绳模型与观测结果最吻合。利用磁绳模型，我们可以从遥感数据中预测出近地日冕物质抛射的内部磁场，精度可达一个数量级。最后，我们比较了从遥感和原位数据预测的日冕物质抛射的大小和方向。我们发现，从两个数据集得出的值之间的协议很少。
2012-06-19 astro-ph.SR
Three-Phase Evolution of Aspect Ratio in Fast and Slow CMEs from the Sun to 1 AU
Indian Institute of Astrophysics（印度天体物理研究所）；Pondicherry University（本地治里大学）；Udaipur Solar Observatory, Physical Research Laboratory（乌代浦尔太阳观测站，物理研究实验室）
利用多视角日冕仪观测和GCS模型，结合1 AU处磁云原位测量，发现CME纵横比呈现低日冕上升、中间饱和、行星际下降的三相演化，且快速CME早期膨胀更强，慢速CME则更平缓。
2026-06-11 astro-ph.SR
SuNeRF-CME: Physics-Informed Neural Radiance Fields for Tomographic Reconstruction of Coronal Mass Ejections
High Altitude Observatory, NSF National Center for Atmospheric Research（高海拔观测台，美国国家科学基金会国家大气研究中心）；Institute of Physics, University of Graz（格拉茨大学物理研究所）；School of Science and Engineering, University of Dundee（邓迪大学科学与工程学部）；Oxford Robotics Institute, University of Oxford（牛津大学牛津机器人研究所）；Applied Intelligence and Data Analysis Group, School of Computer Science, Universidad Politécnica de Madrid（马德里理工大学计算机科学学院应用智能与数据分析组）；Institute of Biomedical Engineering, Department of Engineering Science, University of Oxford（牛津大学工程科学系生物医学工程研究所）；Department of Information Technology and Electrical Engineering, ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院信息技术与电气工程系）；Department of Computer Science, University of Helsinki（赫尔辛基大学计算机科学系）；Applied Physics Laboratory, Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室）；European Space Research and Technology Centre (ESTEC), European Space Agency（欧洲空间局欧洲空间研究与技术中心）
本文提出SuNeRF-CME框架，利用多视角日冕观测数据通过神经辐射场和 Thomson 散射建模，实现日球层等离子体三维重建，并通过合成观测验证了其在两个视角下的可靠性。
2026-05-13 astro-ph.SR
A Full Study on the Sun-Earth Connection of an Earth-Directed CME Magnetic Flux Rope
利用SDO、STEREO、SOHO和WIND航天器的观测资料，对2013年4月11日NOAA 11719源活动区（AR）的日冕物质抛射（CME）磁通量绳（MFR）喷发事件进行了研究。源AR由预先存在的S形结构堆叠在被视为MFR系统的细丝通道上组成。低日冕的EUV观测表明，在过去两天的连续缓慢的通量运动的影响下，通过在S形中间的环的系绳切割重连来增加轴向通量，从而进一步发展了这个MFR系统。我们的研究表明，在AR中的MFR系统启动向上运动的扭结不稳定性和进一步驱动的环面不稳定性。在同时三点日冕观测中捕获的CME形态，与分级圆柱壳（GCS）模型拟合，并辨别出与源AR中的磁中性线取向对齐的MFR拓扑结构。这种MFR自相似地扩展，并发现在相关的近地磁云（MC）中有源AR扭曲签名。我们进一步推导出运动学的CME传播采用了过多的立体以及单航天器重建技术。虽然与其他方法相比，立体方法的表现相对较差，但与原位测量相比，拟合方法在估计CME的到达时间方面效果最好。通过GCS拟合得到的约束太阳风速度、阻力参数和三维运动学参数，我们从基于阻力的模型中构建了与现场MC到达一致的CME运动学模型。
2015-10-07 astro-ph.SR
Stellar Coronal Mass Ejections I. Estimating occurrence frequencies and mass-loss rates
恒星的日冕物质抛射（CME）可能在年轻类太阳恒星的质量和角动量损失中起着重要作用。如果经常发生，它们也可能通过增加大气侵蚀对行星演化产生强烈影响。到目前为止，还不可能从观测中推断出恒星日冕物质抛射的发生频率。基于它们与太阳耀斑的密切关系，我们建立了一个结合太阳耀斑-CME关系和恒星耀斑速率的经验模型，用于估算年轻类太阳恒星和晚型主序星的CME活动。通过比较获得的CME质量损失率与观测的总质量损失率，我们发现，我们的建模率可能超过那些从观测的数量级的最活跃的恒星。这揭示了将这种模型外推到最年轻恒星的可能限制。我们发现，模型中最不确定的组成部分是耀斑CME的关联率从太阳，这并不能正确地解释可能更强的日冕约束在活跃的恒星。对这种影响的简单估计显示，年轻恒星的日冕物质抛射率可能会受到几个数量级的抑制，这表明这个问题应该在未来得到更详细的解决。
2017-07-31 astro-ph.SR
Evolution and Consequences of Coronal Mass Ejections in the Heliosphere
研究日冕物质抛射（CME）的日球层演化和后果对于理解日地关系至关重要。STEREO上的日光层成像仪（HI）首次提供了日光层中CME的多个视图，观察到了太阳和地球之间巨大而关键的观测差距。使用J-地图构建的日冕仪（CORs）和HIs的观测，我们连续跟踪不同的密度增强功能的CME。我们实施了几种重建方法来估计CME从太阳到地球的演化过程中的三维（3D）运动学。我们的研究提供的证据表明，太阳附近CME的3D速度不足以理解大多数CME到达地球的传播和准确预测。这一发现可能是由于许多因素，显着改变CME的运动学超出COR的视野，如两个或两个以上的CME的相互作用/碰撞或CME与周围的太阳风介质的相互作用。我们试图了解的演变和后果的相互作用/碰撞日冕物质抛射在日光层中使用STEREO/HI，风，ACE观测。该研究发现，CME在碰撞和相互作用后的动力学发生了重大变化。原位观测表明CME-CME相互作用的特征为加热和压缩，磁洞（MHs）的形成和相互作用区（IR）。我们还注意到，在前一次CME的后缘形成的持久IR是造成大的地磁扰动的原因。我们的研究强调了利用HIs观测在研究CME的日光层演化、CME-CME碰撞、在CME的远程和原位观测中识别和关联CME的三部分结构以及因此改进空间天气预报方面的意义。
2022-04-21 astro-ph.SR
MHD Modeling of the Near-Sun Evolution of Coronal Mass Ejection Initiated from a Sheared Arcade
针对剪切磁拱起源的日冕物质抛射（CME），本文通过全球日冕MHD模拟研究其近太阳演化及与太阳风的相互作用，揭示了CME前能量积累、启动机制、三部分结构特征及MFR的旋转偏转行为，为CME数据驱动建模奠定基础。
2025-02-20 astro-ph.SR
Modeling the thermodynamic evolution of Coronal Mass Ejections (CMEs) using their kinematics
早期对日冕物质抛射（CME）的研究，主要是利用遥感和现场观测，试图确定CME的某些内部性质，这些性质局限于一定的位置或一定的时间。为了理解日冕物质抛射在日球传播过程中内部热力学状态的演化，我们改进了自相似磁绳内态（FRIS）模型，该模型受到日冕物质抛射的传播和膨胀速度分布的约束.我们将该模型应用于2008年12月12日爆发的CME，并探讨了CME的内部状态。结果表明，随着CME远离太阳，CME等离子体的多变指数从1.8逐渐减小到1.35，表明CME在到达绝热状态之前释放热量，然后吸收热量。我们进一步估计了日冕物质抛射的熵变和加热率。我们还发现CME内部的热力是CME膨胀的内在驱动力，而洛伦兹力阻止了CME的膨胀。当CME远离太阳时，极向运动引起的离心力以最快的速度减小，而洛伦兹力的减小速度略快于热压力。我们还讨论了模型的局限性和近似的研究。
2018-08-21 astro-ph.SR
Coronal Mass Ejections - Propagation Time and Associated Internal Energy
本文分析了Manoharan等人（2004）和Gopalswamy和Xie（2008）研究的91个日冕物质抛射（CME）事件。这些对地日冕物质抛射很大（宽度为$>$ 160 $^\circ$），在LASCO视场中覆盖很宽的速度范围（$\sim$ 120- 2400 { \kmps }）。这组事件还包括相互作用的CME，其中一些需要更长的时间才能到达1 AU，而不是从它们在1 AU的速度推断出的旅行时间。我们研究了日冕物质抛射到1天文单位的旅行时间（结合其在地球上的最终速度）和日地距离的有效加速度之间的联系。结果表明：（1）对于几乎所有的事件，（2）初始速度、日冕物质抛射驱动激波和日冕物质抛射速度在1天文单位上的分布清楚地表明了日冕物质抛射与太阳风之间的气动阻力效应，因此，CME的速度趋向于与背景太阳风的速度相等，（3）对于大部分CME（对于$\sim$ 50%的事件），沿日地线的推断的有效加速度主导上述拖曳力。净加速度表明能量$\sim$ 10 $^{31-32}$尔格的平均耗散，这可能是由与CME携带的内部磁能相关的洛伦兹力提供的。
2010-11-16 astro-ph.SR
Observations and detectability of young Suns' flaring and CME activity in optical spectra
本研究通过三年中分辨率光谱监测年轻类太阳恒星，推导了超大质量CME发生率上限，并结合太阳光谱分析得出活动区占比达一定阈值的太阳级事件才可在类太阳恒星上被探测到的结论。
2024-06-21 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
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
Twin CME Launched by a Blowout Jet Originated from the Eruption of a Quiet-Sun Mini-filament
我们研究了2014年5月16日由太阳动力学天文台（SDO）上的仪器观测到的安静太阳爆发喷流。利用LASCO C2在SoHO、STEREO A和STEREO B/COR 2上观测到的双星CME同时表现为喷流状和气泡状。它们分别与暗条北段和南段的喷发有关。在喷吹射流底部的互联区域，有一个圆形的细丝。SDO/HMI视线（LOS）磁图在灯丝的北端观察到集体磁抵消，这使得该灯丝不稳定，并进一步使其在两个不同的阶段爆发。在第一阶段中，暗条的北段被喷出，并导致喷出喷流的北段的演化。这部分喷出射流进一步扩展为准直等离子体束，形成射流状CME。我们还观察到在井喷喷流的北部边缘的等离子体斑点，这是由于其扭曲的磁等离子体螺旋中的开尔文-亥姆霍兹（K-H）不稳定性造成的。在第二阶段，暗条的南部以变形/扭曲的磁通量绳的形式喷发，形成喷流的南部。这次爆发很可能是由暗条北段的爆发引起的，它消除了暗条南段的受限磁场。替代方案可以是这些磁结构之间的磁内爆，这些磁结构被限制在大得多的磁畴中。暗条南段的爆发进一步导致了外日冕中气泡状的日冕物质抛射。
2019-05-07 astro-ph.SR
Coronal Magnetic Structure of Earthbound CMEs and In situ Comparison
在日冕物质抛射（CME）到达地球之前预测其内部的磁场是空间天气研究中的重要问题之一。在这篇文章中，我们比较了内在的磁通绳类型，即CME的方向和旋向在喷发过程中，与现场磁通绳类型的20 CME事件，已唯一地从太阳到地球，通过日光层成像。我们的研究表明，内禀磁通绳类型可以估计CME起源于不同的源区使用的间接代理的组合。我们发现，只有20%的事件研究严格匹配的内在和原位磁通绳类型之间。当中间情况（在太阳和/或原位的方向接近45°）被认为是匹配时，百分比上升到55%。我们还确定了太阳和地球之间的磁通绳倾斜角的变化。对于大多数情况，旋转是几十度，而35%的事件变化超过90°。虽然偶尔的内禀磁通绳型是一个很好的代理影响地球的磁结构，我们的研究强调了捕捉的空间天气预报目的的CME演变的重要性。此外，我们强调，确定的内禀磁绳类型是一个重要的输入CME预测模型。
2018-03-26 astro-ph.SR
Radio-loud CMEs from the disk center lacking shocks at 1 AU
与II型爆发相关的日冕物质抛射（CME）起源于太阳盘中心附近，通常会在2-3天内对地球造成冲击，因此可以用来预测冲击到达地球。然而，这种产生II型爆发的CME中有很大一部分（约28%）与地球上的冲击无关。我们研究了一组21个II型爆发，由风/波实验在十米百（DH）波长，CME源非常接近磁盘中心（中央子午线距离30度内），但没有在地球上的冲击。我们发现，这些日冕物质抛射的近太阳速度平均约为644公里/秒，仅略高于与无线电宁静冲击相关的日冕物质抛射的平均速率。然而，晕CME的比例仅为~ 30%，相比之下，无线电安静冲击为54%，所有无线电大声冲击为91%。我们的结论是，在1天文单位没有冲击的盘中心射电响亮的CME通常是较低的能量，他们驱动的冲击只接近太阳和消散之前到达地球。也有其他可能的过程导致1天文单位处没有冲击的证据：（i）超越CME的冲击合并，人们在地球上观察到一个单一的冲击，以及（ii）附近日冕洞的偏转可以将冲击推离日地线，这样地球就错过了这些冲击。当日冕物质抛射速度超过1000 km/s，II型爆发传播到1 MHz以下的频率时，观测到1 AU处的激波的概率迅速增加到60%以上。
2012-06-29 astro-ph.SR
On Understanding the Nature of Collision of Coronal Mass Ejections Observed by \textit{STEREO}
我们的研究试图了解2013年10月25日从太阳连续发射的两次日冕物质抛射（CME）的碰撞特征。估计的运动学，从三维（3D）重建技术应用于观测的CME的SECCHI/Coronagraphic（COR）和日光层成像仪（HI），揭示了他们的碰撞周围37 $R_\sun$从太阳。在分析中，我们考虑了CME的传播和膨胀速度，撞击方向，角度大小以及质量。这些参数来自成像观测，但可能存在很大的不确定性。因此，通过采用正面以及斜碰撞的情况下，我们已经量化的范围内的不确定性所涉及的膨胀磁化等离子体团的恢复恢复系数的计算。我们的研究表明，后续CME的膨胀速度比前一个CME大，导致超弹性碰撞的概率更高。我们还推断，CME的相对接近速度低于它们的膨胀速度之和，增加了超弹性碰撞的机会。在CME观测参数的合理误差下的分析表明，所选CME发生非弹性碰撞的概率较大。我们建议在三维空间中讨论两个日冕物质抛射的碰撞性质，并且恢复恢复系数的计算值可能存在较大的不确定性。
2016-07-26 astro-ph.SR
Evolution of the 2012 July 12 CME from the Sun to the Earth: Data-Constrained Three-Dimensional MHD Simulations
日冕物质抛射（CMEs）在日球层中的动力学过程为评估CMEs的地球效应和提高CMEs引起的冲击波到达地球时间（SAT）的准确预报提供了关键信息。利用三维COIN-TVD磁流体动力学（3D MHD）程序，对2012年7月12-16日发生的日冕物质抛射（CME）在真实环境太阳风中的演化进行了数据约束的三维MHD模拟。详细比较观测和模拟之间的日冕物质抛射的运动学演化，包括使用的时间伸长图从立体A和立体B的角度来看。在这个案例研究中，我们发现，我们的三维COIN-TVD MHD模型，与磁化等离子体斑点作为驱动程序，能够再现相对较好的真实三维性质的日冕物质抛射的形态和它们的演变从太阳到地球。模拟还提供了一个相对令人满意的比较与风航天器的原位等离子体数据。
2015-01-08 astro-ph.SR physics.space-ph
L1 and off Sun-Earth line visible-light imaging of Earth-directed CMEs: An analysis of inconsistent observations
通过对比2011年SOHO/L1与STEREO的CME目录，发现15个地球定向CME在L1日冕仪中缺失，其中9个有ICME确认，凸显多视角观测对空间天气预报的重要性。
2023-04-11 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Magnetic Interaction of a Super-CME with the Earth's Magnetosphere: Scenario for Young Earth
太阳爆发，被称为日冕物质抛射（CME），经常在我们的太阳上被观察到。最近开普勒观测G型恒星上的超级耀斑表明，所谓的超级日冕物质抛射，拥有动能10倍于太阳上观测到的最强大的日冕物质抛射事件，可以以每800-2000年一次的频率在类太阳缓慢旋转的恒星上产生。我们进行了一个三维的时间相关的全球磁流体动力学模拟的磁相互作用，这样的CME云与地球的磁层。我们计算了扰动磁层的全球结构，并导出了开闭磁场边界的纬度。我们还估计了能量通量穿透地球的电离层，并讨论了早期地球上的生物系统的高能粒子通量的后果。
2014-10-28 astro-ph.SR
Dependence of coronal mass ejection properties on their solar source active region characteristics and associated flare reconnection flux
日冕物质抛射（CME）的近太阳运动学决定了相关地磁暴的强度和到达时间。我们研究了CME的退投影速度和动能与其太阳源的磁测量、相关爆发事件的重联通量和内禀磁绳特征之间的关系。我们的数据涵盖了2010-2014年太阳活动周期24。利用源活动区的矢量磁图，我们估计的大小和nonpotentiality。我们用爆发后拱廊法计算了日冕物质抛射源区的总磁重联通量。通过对日冕物质抛射的正演模拟，我们找到了它们的反投影几何参数，并约束了它们的运动学和磁学性质。通过对数据库的分析，我们发现CME速度与其震源活动区大小和全球非位势之间的相关性很弱，但也不可忽略。我们发现CME的近太阳速度和动能与相关的磁重联通量有很好的相关性。我们建立了一个统计上显着的经验关系的日冕物质抛射速度和重联通量，可用于预测的目的。此外，我们发现CME的运动学与轴向磁场强度和内禀磁绳的相对磁螺旋度有关。日冕物质抛射产生的日冕磁螺旋度与它们在太阳附近的速度有很好的相关性。CME的动能与其内禀磁能密度有很好的相关性。我们的研究结果限制了与日冕物质抛射的起源和传播相关的过程，并可能导致更好的经验预测其到达和地球效应。
2018-08-13 astro-ph.SR
Propagation of Coronal Mass Ejections from the Sun to Earth
日冕物质抛射（CME）可以向行星际空间注入大量的物质和磁通量，是地球上空间天气现象的主要来源。本文首先简要介绍了CME起源的太阳表面特征，然后重点介绍了CME从太阳到地球的运动学演化。在过去的五十年里，在一系列太空任务中，在日冕的白光中观察到了日冕物质抛射。特别是，LASCO/SOHO直到今天几乎连续覆盖了两个以上的太阳活动周期。然而，LASCO的观测受到投影效应和有限的视野（距离太阳30 Rs以内）的影响。2006年发射的双STEREO航天器使多视点成像观测成为可能，这使我们能够评估CME上的投影效应。此外，STEREO卫星上的日光层成像仪持续观测到太阳和地球之间巨大的、未经探测的距离差距。最后，以前在ACE和WIND的原位观测中仅在地球附近1天文单位处常规识别的地球定向日冕物质抛射，也可以使用STEREO上的原位仪器在距离日地线10米处识别。我们的评论提出了经常使用的方法估计的CME的运动学和他们的到达时间在1 AU主要使用SOHO和STEREO观测。我们强调，需要推导出三维（3D）的地球指向的CME远离日地线的位置的属性。本文还讨论了改进日冕物质抛射到达地球时间预报的结果和阻碍进展的问题。最后，我们总结了日光层成像的重要性，并讨论了改进空间天气预报的途径。
2022-10-06 astro-ph.SR physics.space-ph
Quantifying the Propagation of Fast Coronal Mass Ejections from the Sun to Interplanetary Space Combining Remote Sensing and Multi-Point in-situ Observations
为了全面了解太阳日冕物质抛射（CME）向1 au以上深行星际空间的传播和演化过程，我们对第23太阳活动周的7个CME进行了运动学分析。这些事件需要有协调一致的日冕观测、行星际II型射电爆发以及在地球和近地天体的多点现场测量。一个毕业的圆柱壳模型，一个没有自由参数的分析模型和磁流体动力学模型被用来推导CME运动学在太阳附近，量化的CME/冲击波在太阳-地球空间的传播，并连接在地球和地球的原位签名，分别。我们发现，每一个7 CME驱动的冲击经历了一个重大的减速之前，达到1天文单位，此后传播从地球到更大的距离逐渐减速。得到的CME/冲击波传播轮廓为每种情况下是大致一致的所有的数据，这验证了简单的分析模型的有用性CME/冲击波传播在日光层。对CME运动学的统计分析表明，CME越快，减速越大，1 au内减速时间越短。其中几次事件的磁暴主要是由鞘区向南的磁场引起的。特别是，CME驱动的冲击和前面的喷出物之间的相互作用显着增强了预先存在的向南磁场，并引起了严重的复杂的磁暴。
2019-08-13 astro-ph.SR physics.space-ph
Active Longitude and Coronal Mass Ejection Occurrences
太阳大气层中日冕物质抛射（CME）事件的空间分布不均匀性可以提供一种工具来估计太阳中最有可能发生CME的活动区的纵向位置。活动区本身的纵向分布异常通常被称为活动经度（AL）。为了揭示AL和CME空间发生之间的联系，在这里，我们调查活动区的形态特征。研究的第一个形态学性质是分离参数，它能够表征高能事件（如太阳耀斑或CME）发生的概率。第二个形态特征是太阳黑子的倾斜角。太阳黑子群的倾角使我们能够估计活动区的螺旋度。螺旋度的增加导致了更复杂的磁结构的建立，也可能导致CME爆发。我们发现，最复杂的活动区出现在AL附近，AL本身与最倾斜的活动区有关。因此，日冕物质抛射的发生次数在AL内较高。快速日冕物质抛射的起源也被发现与该区域有关。我们的结论是，最有可能的CME活动区的源是在AL。通过应用这种方法，我们可以预测耀斑和/或CME源提前几个卡林顿旋转。这一发现也为太阳发电机建模提供了新的信息。
2017-03-28 astro-ph.SR
Characteristics of events with metric-to-decahectometric type II radio bursts associated with CMEs and flares in relation to SEP events
一个渐进的太阳高能粒子（SEP）事件被认为是发生在粒子加速的冲击，由于快速日冕物质抛射（CME）。为了量化什么样的太阳爆发可以导致这样的SEP事件，我们对1997-2012年期间观测到的SEP相关和非SEP相关事件的CME，太阳耀斑和m-to-DH波长II型射电爆发（以下简称m-to-DH II型爆发）的特征进行了详细的调查。有趣的是，65%的m到DH II型爆发与CME和耀斑产生SEP事件。与SEP相关的CME的天平面平均速度、投影校正速度和天平面峰值速度分别比非SEP相关的CME高30%、39%和25%，尽管这两组CME在LASCO视场内的高度几乎相同。我们发现CME的速度与SEP事件的对数峰值强度之间的Pearson相关系数分别为cc = 0.62和cc = 0.58。我们还发现，SEP相关的CME平均减速（-21.52 m/s2）是非SEP相关CME（-5.63 m/s2）的三倍。与SEP相关的m Ⅱ型爆发的频率漂移率和相应的冲击速度分别比非SEP相关事件高70%和25%。与SEP相关的m型和DH型II型射电爆发的平均形成高度低于非SEP相关事件。93%的SEP相关事件起源于西半球，65%的SEP相关事件与相互作用的CME有关。所获得的结果表明，至少对于一组CME与m-DH II型爆发，SEP相关的CME比那些没有与SEP，从而表明他们是有效的粒子加速器更有活力。
2017-02-09 astro-ph.SR
Propagation Characteristics of Two Coronal Mass Ejections From the Sun Far into Interplanetary Space
日冕物质抛射（CME）从太阳到行星际空间的传播由于观测有限而没有得到很好的理解。在这项研究中，我们研究的传播特性的两个地球有效的日冕物质抛射，这发生在2005年5月6日和13日，分别。观测到与这两次日冕物质抛射相关的重大日光层后果，包括地球和赤道的行星际日冕物质抛射（ICME）、行星际激波、长持续时间的II型射电爆发和强烈的地磁暴。我们使用日冕观测SOHO/LASCO，长时间的II型爆发的频率漂移，在地球和地球的原位测量，和磁流体动力学（MHD）的传播观察到的太阳风扰动在1 AU跟踪CME从太阳远远进入行星际空间。我们发现，这两个CME都经历了一个重大的减速1 AU，此后逐渐减速时，他们从地球传播到深行星际空间，由于与周围的太阳风的相互作用。结果还表明，这两个CME相互作用在遥远的行星际空间，即使他们在太阳上的发射时间很好地分开。每种情况下的强烈地磁暴是由CME前方的南向磁场引起的，强调了鞘区在地磁暴产生中的关键作用，尽管对于第一种情况，有一个共转的相互作用区。
2017-02-14 astro-ph.SR physics.space-ph
Comprehensive Analysis of Coronal Mass Ejection Mass and Energy Properties Over a Full Solar Cycle
LASCO日冕仪自1995年以来持续运行，观测了整个太阳活动周期内日冕和日冕物质抛射（CME）的演变，图像质量高，节奏有规律。这是第一次提供这样的数据集，并构成了CME研究的独特资源。在本文中，我们提出了一个全面的调查，太阳周期依赖于CME的质量和能量在一个完整的太阳周期（1996-2009年），包括第一次深入讨论的质量和能量分析方法及其相关的错误。我们的分析提供了一些值得进一步研究的结果。它证明了可能存在两种事件类别; $>10$ R $_{\sun}$达到恒定质量的“正常”CME和在C3 FOV中消失的“伪”CME。这表明CME的质量和能量性质达到恒定水平，因此应该被测量，只有在$\sim 10 R_\sun$以上。日冕物质抛射的质量密度（$g/R_\sun^2$）变化相对较小（$<$数量级），这表明大部分质量起源于日冕高度的一个小范围。我们发现在2003年年中的CME质量的突然减少，这可能与在大规模的日冕的电子含量的变化，我们发现从2003年起，在喷射的质量存在一个6个月的周期。
2010-08-23 astro-ph.SR
Constraining the Mass Loss and the Kinetic Energy of Solar Coronal Mass Ejections with Far-Ultraviolet Flares
本研究拓展太阳耀斑与CME的相关性至远紫外波段，建立了1600 Å FUV耀斑参数与关联CME质量、动能等的经验关系，为估算类太阳恒星CME性质、评估系外行星大气侵蚀提供框架。
2025-10-02 astro-ph.SR
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
Testing the Empirical Shock Arrival Model using Quadrature Observations
经验激波到达（ESA）模型是根据Helios（原位）和P-78（遥感）的正交数据开发的，用于预测日冕物质抛射（CME）的日地旅行时间[Gopalswamy等人，2005年a]。欧空局的模型需要向地球的日冕物质抛射速度作为输入，这是不能直接从日冕仪沿太阳-地球线测量。日地关系天文台（STEREO）和太阳和日光层天文台（SOHO）在2010 - 2012年期间处于正交状态，因此以最小的投影效应观测到了地球指向的CME的速度。我们确定了一组20个完整的晕日冕物质抛射在SOHO的视野，也观察到在正交立体声。我们使用STEREO测量的向地速度作为ESA模型的输入，并将所得的旅行时间与L1监视器的观测时间进行比较。我们发现，该模型预测的日冕物质抛射的旅行时间约为7.3小时，这是类似的预测由ENLIL模型。我们还发现，CME-CME和CME冕洞的相互作用可以导致大的偏差模型的预测。
2013-10-31 astro-ph.SR
The high helium abundance and charge states of the interplanetary CME and its material source on the Sun
确定日冕物质抛射（CME）中物质的来源和理解CME的发生机制是太阳和空间物理学中的基本问题。与等离子体成分有关的参数，例如电荷状态和He丰度（\ahe），对于源自太阳上不同过程或区域的等离子体可能不同。因此，研究CME成分的现场测量与太阳活动之间的关系至关重要。我们研究了2014年9月10日爆发的CME，与X1.6耀斑相关，通过分析AIA成像和IRIS光谱观测及其由Wind和ACE检测到的原位特征。我们发现，在缓慢膨胀和强度增加的S形，等离子体温度为9 MK，更高，首先出现在S形的脚点，与色球增亮。然后高温区沿乙状结肠延伸。IRIS观测证实了这种延伸是由热等离子体上升流的输送引起的。我们的研究结果表明，色球物质可以加热到9 MK，以上，色球蒸发在S形脚点耀斑爆发前。被加热的色球物质可以输运到S形结构中，并为CME提供质量。上述CME大量供应情景为在相关ICME中检测到高电荷状态和升高的\ahe \提供了合理的解释。观测结果还表明，准稳态演化的先驱相是由磁重联之间的上升磁通绳和上覆的磁场结构。
2020-08-20 astro-ph.SR physics.space-ph
Sun-to-Earth Characteristics of Two Coronal Mass Ejections Interacting near 1 AU: Formation of a Complex Ejecta and Generation of a Two-Step Geomagnetic Storm
2012年9月30日至10月1日，地球经历了两步地磁风暴。我们结合日光层成像和现场观测，研究了造成磁暴的日冕物质抛射（CME）的日地特征。第一次CME发生在2012年9月25日，是一个缓慢的事件，在整个日地空间中显示出一个几乎不变的速度。第二个事件是在2012年9月27日从太阳发射的，呈现出快速加速，然后快速减速，最后几乎保持恒定的速度，这是快速CME \citep{liu13}的典型日地传播轮廓。这两个CME相互作用接近1天文单位的日光层成像观测预测，并形成了一个复杂的喷出物观察风，与冲击内，增强了预先存在的向南磁场。重建的复杂喷出物与现场数据表明，整体左手磁通绳状配置，与嵌入式凹向外冲击波前，最大磁场强度偏离磁通绳轴和凸向外场线前面的冲击。虽然重建结果与CME-CME相互作用的图像是一致的，但当合并过程完成时，预计会出现磁云状结构，而没有明显的CME相互作用\citep{lugaz14}迹象。
2014-09-10 astro-ph.SR physics.space-ph
Sun-as-a-star Analysis of the Solar Eruption Source Region Using Ha Spectroscopic Observations of CHASE
该研究利用CHASE的Ha光谱数据分析5类太阳爆发，揭示爆发源区不同子区域的恒星视角Ha光谱特征，识别CME相关特殊光谱探针，解释恒星CME观测较少的原因，并提出Ha与紫外光谱对比的分析方法。
2025-08-25 astro-ph.SR
Is the enhancement of type II radio bursts during CME interactions related to the associated solar energetic particle event?
利用2010年1月至2014年8月SOHO和STEREO卫星同步观测到的64对相互作用CME事件，研究了能量在25- 60 MeV的大SEP事件与相互作用CME性质之间的关系。我们发现，在CME相互作用期间，本研究中的大SEP事件都是由CME产生的增强的II型射电爆发的存在下，这也有更广泛的纵向分布相比，没有II型射电爆发或其增强的事件（几乎与小SEP事件）。在CME相互作用期间，II型射电爆发增强的信号似乎是大SEP和小或无SEP事件生产者之间的良好的对比。II型射电爆发增强更可能是由CME相互作用产生的，主CME具有更大的速度（v）、角宽（WD）、质量（m）和动能（E_k），它取代了同样具有更高的v、WD、m和E_k的CME，而在CME对中没有II型射电爆发或增强的CME对中，前者的速度（v）、角宽（WD）、质量（m）和动能（E_k）都比后者大。我们的分析还表明，相关SEP事件的强度与两个CME的交叉高度呈负相关。大多数II型增强事件和SEP事件都是由快速而广泛的CME完全扫过相对较慢和较窄的先行CME而产生的。我们认为，一个快速的CME与足够的能量完全超越了一个相对较窄的前CME，特别是在低高度，可以驱动更有力的冲击所表示的增强II型射电爆发。冲击波加速了周围的粒子，更容易导致大的SEP事件。
2018-08-14 astro-ph.SR
Origin of Coronal Extreme Ultraviolet Shockwaves without a Coronal Mass Ejection Event
Tufts University（塔夫茨大学）；New Jersey Institute of Technology（新泽理工学院）；NASA Ames Research Center（NASA艾姆斯研究中心）
通过比较有无日冕物质抛射（CME）的日冕大尺度传播前沿（LCPF）事件，发现无CME的孤立耀斑产生的日冕波传播较慢，且其软X射线特性表明能量释放率较低，暗示不同的产生机制。
2026-07-10 astro-ph.SR
