Occurrence rate of radio-loud and halo CMEs in solar cycle 25: Prediction using their correlation with sunspot numbers
来自太阳的日冕物质抛射(CME)以其空间天气和地磁后果而闻名。在所有的日冕物质抛射中,所谓的射电大声(RL)和晕日冕物质抛射被认为是最有活力的,因为它们通常比一般的日冕物质抛射更快、更广。因此,对RL和Halo CME的研究就显得尤为重要,对它们在未来周期中的发生率的预测将起到预警作用。本文预测了第25太阳周(SC)中RL和晕CME的发生率。为此,我们得到了很好的相关性之间的RL和晕CME的数量在每年和年平均太阳黑子数在前两个周期。以NOAA/NASA对SC 25太阳黑子数的预测值为代表,利用线性关系确定了相应的RL和Halo CME数。我们的研究结果表明,RL和晕CME的最大数量将分别约为39 $/pm$ 3和45 $/pm$ 4。除去背面事件,还单独考虑一组正面事件,并且再次预测SC 25中单独的正面事件。正面RL和光晕事件的峰值估计分别为31 $/pm$ 3和29 $/pm$ 3左右。这些结果与不同作者的太阳黑子预测值进行了比较。
2021-03-25 astro-ph.SR
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
Periodicities in the occurrence of solar coronal mass ejections
对SOHO卫星观测到的CME发生数据的傅立叶分析表明,在1.9年左右,1.2 yr.,265天、39天和26天的周期性,这几乎类似于傅立叶分析中检测到的光球活动的周期性。CME事件的小波分析也显示出显着的权力,这些期间发生在太阳活动的高峰附近。为了比较,发生的H-α耀斑进行傅立叶和小波分析。众所周知的时期(1.3年,152天,27天)的耀斑发生检测。对这两次事件的小波分析结果表明:(1)CME和耀斑的长周期(~ 1.3年)活动只发生在太阳活动极大期前后;(2)长周期耀斑活动,特别是1.3年的耀斑活动滞后于长周期CME活动近6个月。对1.2年日冕物质抛射准周期的可能物理解释作了简要讨论。
2009-09-24 astro-ph.SR
Detailed analysis of dynamic evolution of three Active Regions before flare and CME occurrence at the photospheric level
我们提出了加权水平磁梯度(在Korsos等人,ApJ,802,L21,2015)方法和磁螺旋度工具(Berger & Field,JFM,147,133,1984)用于三个活动区域(AR),即NOAA AR 11261,AR 11283和AR 11429。所有三个活动区都产生了一系列耀斑和日冕物质抛射。我们跟踪了耀斑和CME发生前WG_M分量和磁螺旋度的演化。我们发现在耀斑和CME爆发前,WG_M的加权距离分量和螺旋度通量的剪切分量有一个独特的、相互共享的行为,称为U型模式。这种共同的模式与递减-后退阶段有关,但据报道,这只是太阳耀斑爆发前的一个必要特征,但现在在剪切螺旋度参数的演变中同时发现。结果表明:(1)光球磁场的剪切运动可能是太阳爆发的一个重要驱动因素,而剪切螺旋度的下降-接近模式可能是改进太阳爆发预报的另一个前兆指标。
2018-01-01 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
Relationship between three-dimensional velocity of filament eruptions and CME association
人们普遍认为暗条的消失或喷发经常与日冕物质抛射(CME)有关。由于日冕物质抛射是地球周围空间环境扰动的一个主要来源,因此详细研究这些关联对于更好地预测日冕物质抛射的发生是很重要的。然而,与日冕物质抛射相关的暗条消失的比例仍有争议。估计值的范围为$\sim$ 10%至$\sim$ 90%,并且可能受到选择事件的方式的影响。在这项研究中,我们的目标是揭示什么参数控制之间的关联灯丝爆发和日冕物质抛射。利用在H $α$观测到的28次暗条爆发事件,分析了CME关联与暗条物理参数(包括暗条长度、最大上升速度和爆发方向)之间的关系。我们发现,最大径向速度和细丝长度的乘积与CME的发生有很好的相关性。如果乘积大于8.0 $\times$ 10 $^{6}$ km $^{2}$ s $^{-1}$,则灯丝将以93%的概率成为CME,如果乘积小于此值,则不会以100%的概率成为CME。我们提出了一个动能阈值,高于该阈值的灯丝喷发与日冕物质抛射。我们的研究结果还表明,在三维空间中测量的速度矢量的丝状喷发更好地预测CME发生的重要性。
2021-02-08 astro-ph.SR
Intense but Harmless: Exo-Space Weather Around an M Dwarf with a Single-Hemisphere Dynamo
Peking University(北京大学);National Space Science Center, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家空间科学中心);Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam(波茨坦阿斯特拉诺伊莱布尼茨研究所);University of Massachusetts Lowell(马萨诸塞大学洛厄尔分校);Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory(洛克希德·马丁太阳与天体物理实验室);University of Potsdam(波茨坦大学);Nanjing University(南京大学)
本研究通过三维MHD模拟发现,具有单半球磁拓扑的M型矮星产生的CME对赤道系外行星的扰动远弱于此前模拟结果,或形成利于行星宜居的温和CME环境。
2026-08-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
Initiation and early evolution of the Coronal Mass Ejection on May 13, 2009 from EUV and white-light observations
我们提出的观测结果的日冕物质抛射(CME),这发生在2009年5月13日。这些观测的最重要的特点是CME是从非常早期的阶段(太阳表面)观测到的,直到15个太阳半径($R_\odot$)的距离。在2 $R_\odot$以下,我们使用TESIS EUV望远镜在Fe 171 A和He 304 A线上获得的数据,在2 $R_\odot$以上,我们使用LASCO C2和C3日冕仪的观测结果。日冕物质抛射是在距离太阳表面0.2-0.5 $R_\odot$处形成的,呈U形结构,在171 A图像和白光中都观察到。对He 304 A谱线的观测表明,日冕物质抛射与一个爆发的日珥有关,它并不像标准模型预测的那样位于日珥上方,而是位于靠近磁X点的U形结构的最低部分。日珥的位置可以用CME爆发模型来解释。估计表明,日冕物质抛射的质量随着时间的推移而增加。日冕物质抛射的轨迹是弯曲的,其日纬随时间而减小。日冕物质抛射开始于纬度50 $^{\circ}$,到达黄道面的距离为2.5 $R_\odot$。日冕物质抛射运动学可分为三个阶段:初始加速阶段、主加速阶段和等速传播阶段。在CME开始后,GOES记录了一个A级耀斑。
2015-09-25 astro-ph.SR
Statistical Relation between Solar Flares and Coronal Mass Ejections with Respect to Sigmoidal Structures in Active Regions
研究了软X射线图像中日冕物质抛射(CME)、太阳耀斑和S形结构特征之间的统计相关性。我们以相同的方式将分析方法应用于所有特征,以研究它们之间相关性的可重复性,这可以从先前的统计研究的组合中发现。对2006年至2015年期间由Hinode/X射线望远镜、太阳和日光层天文台/大角度和光谱日冕仪以及GOES观测到的211个M级和X级耀斑样本进行了统计分析。进行了五种分析:发生率分析、线性相关分析、关联分析、Kolmogorov-Smirnov检验和Anderson-Darling检验。分析显示了三个主要结果。首先,S形结构和长持续时间事件(LDES)有更强的依赖于CME的发生比大的X射线类事件在磁盘上的事件。其次,对于临边事件,LDEs与CME发生之间以及X射线类与CME发生之间存在显著的相关性。第三,存在32.4%的盘上耀斑事件,具有S形结构,不伴有CME。然而,在盘上事件中,没有S形结构的CME的发生概率很小,为8.8%。虽然第一个和第二个结果与以前的研究是一致的,我们新提供的磁盘上的事件和肢体事件之间的差异。第三个结果,非S形区产生较少的喷发事件也不同于以往的结果。我们认为,软X射线图像中的S形结构将是一个有用的功能CME预测有关的磁盘耀斑事件。
2018-10-25 astro-ph.SR
Effects of CME and CIR induced geomagnetic storms on low-latitude ionization over Indian longitudes in terms of neutral dynamics
本文介绍了2016年10月12日至20日和2017年5月26日至31日发生在太阳周期24下降阶段的强烈磁暴期间电离层的响应。全球定位系统的总电子含量(TEC)分别在地磁倾角为32.23°N、32°N和39.49°N的因斯布鲁克、加尔各答和西里古里测量,并在印度经度区的勒克瑙(异常峰以外)、海得拉巴(地磁赤道和EIA北峰之间)和班加罗尔(磁赤道附近)的国际全球导航卫星系统服务站测量。在2016年10月的风暴期间,在勒克瑙,因斯布鲁克,海得拉巴,班加罗尔观察到了周日最大值超过20-45 TECU的显著峰值,在2017年5月的风暴中,在西里古里,因斯布鲁克,加尔各答和海得拉巴观察到了10-20 TECU。TIMED航天器上的GUVI图像测量热层O/N2比率,显示10月16日的高值(O/N2比率约为0.7),与风暴期间的其他日子相比,观察到了积极的风暴影响。观测到的特征已被解释为赤道热层中O/N2比率的增加,即2016年10月风暴的CIR诱导的高速太阳风(HSSW)事件。TEC的增强也可以用极光电射流(AE)、从水平风模型(HWM 14)获得的中性风值以及从2016年10月和2017年5月风暴的磁强计数据中获得的赤道电射流强度来解释。这些结果是第一个从印度经度部门的CME和CIR驱动的磁暴对TEC的影响,在太阳周期24的下降阶段的报告。
2020-06-12 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.geo-ph
On the occurrence of type IV solar radio bursts in the solar cycle 24 and their association with coronal mass ejections
太阳活动,特别是日冕物质抛射(CME),往往伴随着米波长的辐射爆发。其中一些爆发持续时间长,并在很宽的频带上延伸,即IV型射电爆发。然而,IV型爆发与日冕物质抛射之间的联系仍然没有得到很好的理解。本文首次对第24太阳活动周的IV型射电爆发进行了统计研究。我们的研究包括在这个周期中发生的总共446次IV型射电爆发。我们的研究结果表明,一个明确的大多数,$\sim 81 \%$的IV型爆发,伴随着日冕物质抛射,根据与白光日冕物质抛射观测的时间关联。然而,我们发现只有$\sim 2.2 \%$的CME伴随着IV型射电爆发。我们根据光谱特征将IV型爆发分为移动型和静止型,发现在本研究中,只有$\sim 18 \%$是移动型IV型爆发。我们的研究表明,IV型爆发可以发生“快”($\geq 500$ km/s)和“慢”($< 500$ km/s),也可以发生“宽”($\geq 60^{\circ}$)和“窄”($< 60^{\circ}$)CME。然而,在我们的研究中,移动的IV型爆发大多与“快速”和“宽”CME($\sim 52 \%$),类似于II型射电爆发。与II型爆发相反,静止的IV型爆发与所有CME类型有更一致的关联。
2020-11-06 astro-ph.SR
Quasi-periodic Variations of Coronal Mass Ejections with Different Angular Widths
日冕物质抛射(CME)是太阳有组织的磁性特征的高能抛射。对日冕物质抛射准周期性的研究有助于建立日冕物质抛射、太阳耀斑和地磁扰动之间可能的联系。我们使用CME的角宽度作为CME分类的标准。利用25年的观测资料,采用频率和时频分析方法,系统分析了南北半球不同角宽CME发生率的准周期变化。不同角宽的日冕物质抛射有不同的周期:9个月、1.7年和3.3-4.3年。与以往基于CME发生率的研究相比,我们获得了相同的周期1.2(+-0.01)个月,3.1(+-0.04)个月,~6.1(+-0.4)个月,1.2(+-0.1)年,和2.4(+-0.4)年。我们还发现了所有CME的额外周期,这些周期只出现在一个半球或特定的太阳周期。例如,7.1(+-0.2)个月和4.1北半球(+-0.2)年,1(+-0.004)个月,5.9(+-0.2)个月,1(+-0.1)年,1.4(+-0.1)年和2.4年南半球(+-0.4)年,6.1太阳活动周期23(SC 23)为6.1(+-0.4)个月,太阳活动周期24(SC 24)为1.2(+-0.1)年和3.7(+-0.2)年。分析表明,日冕物质抛射的准周期变化是日冕磁活动振荡、太阳耀斑爆发和行星际空间振荡之间的联系。
2023-01-18 astro-ph.IM astro-ph.SR
Solar cycle variation of coronal mass ejections contribution to solar wind mass flux
日冕物质抛射(CME)对日球层太阳风的扰动有贡献。因此,CME对地球附近太阳风参数的贡献随太阳活动周期的不同阶段和CME发生的速率而变化。在本研究中,我们研究了CME的长期发生率,它们的速度,角宽度和质量。我们试图找到近太阳参数之间的相关性,确定使用白光图像从日冕仪,与太阳风测量地球附近的现场仪器。重要的是,我们试图找到在太阳活动周期的不同阶段,地球附近的平均太阳风质量中有多少是由日冕物质抛射提供的。
2018-05-19 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
Solar Energetic Particle Forecasting Algorithms and Associated False Alarms
已知太阳高能粒子(SEP)事件发生在太阳耀斑和日冕物质抛射(CME)之后。然而,一些高能量的太阳事件不会导致在地球上检测到SEP,并且这些类型的事件可以被称为“假警报”。我们定义了两个简单的SEP预测算法的基础上发生的磁连接CME的速度超过1500公里/秒(“快速CME”)或连接良好的X级耀斑和分析他们的历史数据集。我们比较的参数,这些太阳事件产生了一个增强的>40兆电子伏的质子在地球上(“一个SEP事件”)和假警报。我们发现,一个SEP预测算法的基础上发生一个连接良好的快速CME产生更少的误报(28.8%)比一个连接良好的X级耀斑(50.6%)。两种算法均未能预测相对较高比例的SEP事件(分别为53.2%和50.6%)。我们对历史数据集的分析表明,虚警X级耀斑要么与任何CME无关,要么与速度低于500 km/s的CME有关;虚警快速CME往往与小于M3级的耀斑有关。一种更好的预测方法是一种算法,它将CME和耀斑的发生作为其基础。我们定义了一个新的预测算法,它使用的CME和耀斑参数的组合,并表明虚警率是类似的算法的基础上快速CME(29.6%),但SEP事件的百分比没有预测到32.4%。产生>40 MeV质子和假警报的太阳事件的列表已经导出,并可用于帮助进一步研究。
2017-10-23 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
Waiting Times of Quasi-homologous Coronal Mass Ejections from Super Active Regions
某些活动区(AR)为什么以及如何频繁地产生日冕物质抛射(CME)?深入了解空间辐射能量积累和突然释放的机制和过程,是提高空间天气预报能力的关键问题之一。虽然已经进行了一些案例研究,但这个问题仍然远远没有得到充分的回答。这个问题现在正试图通过调查太阳活动周期23中超级AR的准同源CME的等待时间来解决统计问题。结果表明,准同源CME的等待时间呈双分量分布,在18小时左右出现分离。第一个分量是高斯分布,在大约7小时处有一个峰值,这表明这些准同源CME之间存在紧密的物理联系。在18小时内从同一AR发生两个或两个以上速度超过1200 km s-1的CME的可能性约为20%。CME等待时间、CME速度和CME发生率之间的相关性分析表明,它们之间是相互独立的,这表明前一次CME的扰动而不是自由能输入是准同源CME的直接原因。7小时的峰值等待时间可能是由先前的CME触发的不稳定性增长的时间尺度的特征。这项研究从统计学的角度为我们了解准同源CME以及富含CME的AR提供了更多的线索。
2013-01-06 astro-ph.SR
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
The DIRECD coronal mass ejection direction catalog: three-dimensional propagation inferred from coronal dimmings
Center for Engineering Systems and Sciences(工程系统与科学中心);NorthWest Research Associates(西北研究协会);University of Graz(格拉茨大学)
该研究推出DIRECD CME方向目录,用DIRECD方法从日冕变暗数据推导CME三维传播方向,发现低日冕CME传播的纬度相关偏转规律,其方向数据可提升地磁暴强度预测精度。
2026-08-24 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
Coronal mass ejection deformation at 0.1 au observed by WISPR
虽然类似于通量绳的日冕物质抛射(CME)通常会自相似地膨胀,但在观测和模拟中已经报道了沿其前沿的变形。我们提出的证据,一个日冕物质抛射成为变形后,一段时间的自相似扩张的日冕。该事件于2021年1月20日至22日由多个白光成像仪观测到。太阳探测器增强型宽视场成像仪(WISPR)的日光层成像仪观测到的形状变化是明显的,该成像仪对这一CME进行了$\sim$ 44小时的观测。我们重建的CME使用前向拟合模型。在最初的几个小时里,观测结果与自相似膨胀一致,但后来在前面形成了一个酒窝。我们的解释是,由于背景太阳风速度的差异,日冕物质抛射在$\sim0.1\ au$发生变形。日冕物质抛射在高纬度地区扩展得更大,那里的背景太阳风更快。我们考虑其他可能的原因变形,如损失的相干性和慢模冲击。日冕物质抛射的变形似乎在$\sim 0.5\ au$造成了16小时的到达时间误差。这种变形只有在WISPR观测中才能清楚地看到,因此,1~AU日冕仪可能会漏掉它。这种变形可能有助于解释在只有日冕观测的情况下到达时间的误差。
2022-09-26 astro-ph.SR physics.space-ph
What do halo CMEs tell us about solar cycle 25?
通过比较第23、24和25太阳周期上升期的晕状日冕物质抛射发生率及太阳风特性,发现SC 25介于SC 23和24之间但更接近SC 24,预测SC 25强度与SC 24相似或略强。
2023-06-11 astro-ph.SR
Type II radio bursts and their association with coronal mass ejections in solar cycles 23 and 24
本研究统计太阳活动周23和24的米波II型射电暴及其与CME的关联,分析速度、宽度、活动周相位和起始高度,表明早期CME侧向膨胀可能驱动射电暴。
2023-05-30 astro-ph.SR
Occurrence of high-speed solar wind streams over the Grand Modern Maximum
在太阳活动周的下降阶段,当来自低纬度的同号磁通量输送加强了太阳两极的新极性场时,极冕洞膨胀并形成向太阳赤道的非轴对称扩展。这些扩展增强了低纬度日球层中高速太阳风流(HSS)和相关同向旋转相互作用区域的出现,并导致近地空间中的中度、周期性地磁活动。在这里,使用一个新的定义地磁活动在高纬度(极冠)和最长的记录在极冠站的磁观测,我们计算的年度平均太阳风速度代理的有效年发生HSS在整个大现代极大(GMM)从20世纪20年代起。我们发现,一个时期的高年速度(频繁发生的HSS)发生在每个太阳活动周16-23的下降阶段。对于大多数周期,HSS活动在一年内明显最大化,这表明通常只有一次导致冠状孔延伸的强烈激活是HSS最大值的原因。我们发现,最持久的HSS活动发生在太阳活动周期18的下降阶段。这表明,周期19,这标志着太阳黑子最大的GMM期间,是由异常强大的极场之前,在以前的太阳黑子最小。这为太阳发电机理论在这一戏剧性的太阳磁性时期的有效性提供了有趣的支持。
2015-01-20 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
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
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
Coronal mass ejections observed by heliospheric imagers at 0.2 and 1 au: the events on April 1 and 2, 2019
上下文我们研究了2019年4月1日至2日由帕克太阳探测器(WISPR-I)的内部宽视场成像仪和STEREO-A上的内部日光层成像仪(HI-1)观测到的两次日冕物质抛射(CME)。这是第一次从两个角度在类似的方向,但在相当不同的太阳距离的日冕物质抛射观测研究。目标。我们的目标是了解PSP观测如何影响CME运动学,特别是由于它靠近太阳。方法.我们估计CME的位置,速度,加速度,传播方向和纵向偏转使用成像观测从两个航天器,和一组分析表达式,考虑CME作为一个点结构,并考虑到航天器位置的快速变化。结果我们发现,这两个日冕物质抛射是缓慢的($< 400\ km\ s^{-1}$),向东传播的太阳-地球线。第二个日冕物质抛射似乎在$\sim 0.1$和$\sim 0.2\ au$之间加速,并以与太阳自转速度一致的角速度向西偏转。当比较不同拟合情况(不同观测或自由参数集)的结果时,我们发现CME太阳距离(达到$0.05\ au$,特别是CME 1)、纬度(达到$\sim10^{\circ}$)和经度(达到$24^{\circ}$)存在一些差异。结论.经度的差异可能是由于视觉跟踪的特征,而不是仪器偏差或拟合假设。出于类似的原因,无论考虑的拟合参数如何,从WISPR-1观测得出的CME 1太阳距离都大于HI-1结果。CME运动学的误差估计没有显示出与观测仪器相关的任何明显趋势。源区域的位置和缺乏任何…
2020-11-10 astro-ph.SR physics.space-ph
Geoeffectiveness of Coronal Mass Ejections in the SOHO era
研究的主要目的是确定地磁Dst指数作为日冕物质抛射(CME)和太阳耀斑参数的函数的概率分布,以建立一个地磁风暴强度的概率预报工具。几个CME和耀斑参数,以及连续CME发生的影响,在一定范围内的DST指数值改变的概率,进行了检查。结果证实了一些已知的远程观测的太阳爆发事件和地磁暴的属性之间的关系,即初始CME速度的重要性,视宽度,源位置,和相关的太阳耀斑类。在本文中,我们量化这些关系的形式,用于空间天气预报在未来。统计研究的结果被用来建立一个经验统计模型,用于预测基于太阳CME和耀斑的远程观测的磁暴强度的概率。
2014-10-13 astro-ph.SR physics.space-ph
SMART/SDDI Filament Disappearance Catalogue
本文描述了一个新的SMART/SDDI暗条消失目录,其中列出了太阳动力学多普勒成像仪(SDDI)自2016年5月安装在太阳磁活动研究望远镜(SMART)上以来观测到的几乎所有暗条消失事件。我们的目标是建立一个数据库,可以帮助预测发生和严重的日冕物质抛射(CME)。该目录包含与暗条消失有关的各种信息,如耀斑、CME、活动区、爆发暗条的三维轨迹、行星际闪烁的探测、行星际CME的发生和Dst指数。我们还提供有关目录数据的统计信息。该目录可在以下网站上查阅:https://www.kwasan.kyoto-u.ac.jp/observation/event/sddi-catalogue/。
2020-03-06 astro-ph.SR
CME-associated type-IV radio bursts: The solar paradigm and the unique case of AD Leo
本文通过Wind和STEREO的多视角观测建立了太阳DH型IV型射电暴目录,揭示其与快速宽角度CME的关联及视线方向的重要性,并首次在活跃M矮星AD Leo上探测到长持续时间射电暴,支持其磁场为多极模型。
2024-10-01 astro-ph.SR
Two Cases of Non-Radial Filament Eruption and Associated CME Deflection
本文基于多波段多仪器观测,研究2017年和2021年两次太阳南半球宁静暗条爆发,发现其相关CME发生显著非径向偏转,并归因于低纬度冕洞的影响。
2025-07-02 astro-ph.SR
Electron Density Reconstruction of Solar Coronal Mass Ejections Based on a Genetic Algorithm: Method and Application
提出了一种基于遗传算法重建日冕物质抛射(CME)三维电子密度的新方法,即遗传重建法(GRM)。GRM首次应用于不同方向和形状的CME模型。一组解析模型CME从吉布森和低被用来产生合成CME图像GRM重建。用纬度为0,15,30,45度,纬度为0,45度,倾角为0,45,90,135,180度的CME模型对GRM的性能进行了测试。模拟日冕物质抛射的掩星使模型日冕物质抛射变得模糊,以确定日冕物质抛射亮度不完整性的影响。我们在合成的CME图像中加入随机噪声来测试GRM的性能。CME的重建是使用来自日地关系天文台(STEREO)A和B的分离角为90度的合成数据以及来自STEREO A和太阳和日光层天文台(SOHO)的分离角为73度的合成数据进行的。计算了皮尔逊相关系数和平均相对绝对偏差,分析了模型与重建CME在亮度和电子密度方面的相似性。在上述各种条件下的相似性分析的基础上进行比较,给我们提供了宝贵的见解GRM重建的优点和局限性。然后将该方法应用于2013年9月30日STEREO A和B以及SOHO的真实日冕数据。
2020-07-21 astro-ph.SR
A Machine-Learning Approach for Identifying CME-Associated Stellar Flares in TESS Observations
State Key Laboratory of Public Big Data, Guizhou University(贵州大学公共大数据国家重点实验室);College of Physics, Guizhou University(贵州大学物理学院)
本文提出了一种机器学习方法,用于识别TESS观测中与日冕物质抛射相关的恒星耀斑,发现约47%的耀斑具有CME特征,且高能耀斑更可能被磁场限制。
2025-12-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
Evolution and Consequences of Interacting CMEs of 2012 November 9-10 using STEREO/SECCHI and In Situ Observations
了解日冕物质抛射(CMEs)在日球层中的运动学演化,对于估计它们到达地球的时间具有重要意义。研究发现,日冕物质抛射在日球层传播过程中,当它们相互作用或碰撞时,运动学会发生变化。本文利用STEREO/SECCHI白光成像观测和WIND卫星原位观测资料,分析了2012年11月9日和10日先后发射的两次对地日冕物质抛射的碰撞和后相互作用特征。我们跟踪了两个密度增强的功能与11月9日CME的前缘和后缘和一个密度增强的功能与11月10日CME的前缘通过构建J-地图。我们发现11月10日CME的前缘与11月9日CME的后缘相互作用。我们还估计了这些功能的CME的运动学,并发现它们的动态相互作用后的显着变化。在原位观测中,我们确定了与相互作用的CME相关的独特结构,并注意到它们的加热和压缩是CME-CME相互作用的特征。我们的分析表明,改进CME的到达时间预测使用碰撞后的动态比使用碰撞前的动态。估计这些碰撞的日冕物质抛射的真实质量和速度,我们研究了所观察到的碰撞的性质,发现其接近于完全非弹性的。研究还对两次日冕物质抛射的地磁后果以及它们在磁暴发生和触发磁层亚暴方面的相互作用进行了展望。
2014-08-02 astro-ph.SR
Predicting the Arrival Time of Coronal Mass Ejections with the Graduated Cylindrical Shell and Drag Force Model
基于遥感图像准确预测日冕物质抛射(CME)的到达对空间天气研究具有重要意义。本文统计了21个指向地球的日冕物质抛射,着重探讨了日冕物质抛射初速度与渡越时间的关系。CME的初速度是通过用分度圆柱壳模型拟合CME得到的,因此不受投影影响。然后,我们使用阻力模型来拟合渡越时间与初始速度的结果。通过采用不同的阻力状态,即,粘性,空气动力学,和混合的制度,我们得到了类似的结果,与最小的平均估计误差的混合模型的12.9小时。CME的传播角(传播方向与日地线之间的角度)大于其半个角宽度,到达地球时会有一个角偏差,这是由径向太阳风阻力以外的因素造成的。拖曳力模型不能很好地应用于此类事件。如果我们在样本中排除这些事件,则可以提高预测精度,即,估计误差减小到6.8小时。这一工作表明,它是可行的,以相当好的精度预测CME到达地球的时间的基础上的初始参数。从而为CME发生后1--5天的空间天气预报提供了一种方法。
2015-05-05 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
On The Influence Of The Solar Wind On The Propagation Of Earth-impacting Coronal Mass Ejections
本研究通过分析STEREO/HI观测的15起撞地CME事件,探究太阳风对其传播的影响,发现多数CME呈自相似膨胀,仅少数发生偏转或旋转,揭示了CME与太阳风、环境磁场的相互作用机制,为空间天气预报提供支撑。
2024-11-02 astro-ph.SR physics.space-ph
Predicting the Loci of Solar Eruptions
太阳活动区的纵向分布表现出非均匀的空间行为,这通常被称为活动经度(AL)。AL与耀斑和日冕物质抛射(CME)发生的纵向分布之间存在显著统计关系的证据见Gyenge et al,2017(ApJ,838,18)。目前的工作预测AL的空间位置,因此最耀斑/CME能力的活动区也是可预测的。我们的预测方法应用自回归综合移动平均模型为未来2年的时间段。我们估计了太阳耀斑/CME可能的纵向带朝向地球的日期。
2017-10-17 astro-ph.SR
Origins of Rolling, Twisting and Non-Radial Propagation of Eruptive Solar Events
我们表明,主要的不对称性,在爆发的灯丝和日冕物质抛射,即主要的扭曲和非径向运动通常与周围的大规模的周围环境喷发事件。我们对STEREO、SDO和SOHO航天器观测到的日珥爆发的分析表明,在初始阶段,日珥脊保留了爆发前的薄带状拓扑结构。这种拓扑结构允许在爆发的早期阶段弯曲,滚动和扭曲,但在此之前不会。合并上升和初始弯曲的细丝带是非径向的,在相同的一般方向为包络CME。然而,暗条的非径向运动大于日冕物质抛射。在考虑CME周围的全球磁环境,近似的势场源表面(PFSS)模型,我们发现,非径向传播的爆发灯丝和相关的CME与附近的冕洞的存在,偏转喷发等离子体和嵌入场。此外,CME和灯丝运动分别被引导朝向较弱的场区域,即存在于上覆配置中的不同高度处的零点。由于冕洞的存在,作用在日冕物质抛射上的大尺度力可能是不对称的。我们发现日冕物质抛射通常是沿最小阻力方向非径向传播的,该方向总是远离冕洞。我们证明了这些结果使用低纬度和高纬度的例子。
2012-11-27 astro-ph.SR
Three-dimensional Reconstruction of Coronal Mass Ejections by CORAR Technique through Different Stereoscopic Angle of STEREO Twin Spacecraft
最近,我们开发了相关辅助重建(CORAR)方法,使用双视图白光图像重建太阳风不均匀结构或瞬态(Li et al. 2020; Li et al. 2018)。这种方法被证明是有用的研究瞬变的形态和动力学特性,如斑点和日冕物质抛射(CME),但重建的准确性可能会受到两个航天器之间的分离角(Lyu等2020)。基于HELCATS(Heliospheric Cataloguing,Analysis and Techniques Service)项目中的日球成像仪CME联合目录(HIJoinCAT)中的双视角CME事件,研究了在不同STEREO立体角度下CORAR方法重建CME的质量。我们发现当航天器的分离角在150°左右时,大多数CME事件都能得到很好的重建。如果考虑共线效应,最佳分离角应在120° ~ 150°之间。通过与HELCATS的日球成像仪几何星表(HIGeoCAT)给出的CME方向比较,CORAR方法得到的CME参数是合理的。然而,CORAR获得的方向在经度上偏向子午面,在纬度上偏向赤道面。提出了一个经验公式来校正这些偏差。这项研究为我们最近提出的太阳环任务概念(Wang等人,2020 b)的航天器配置提供了基础。
2021-01-09 astro-ph.SR
Forbush Decrease Prediction Based on the Remote Solar Observations
我们利用对日冕物质抛射(CME)和相关的太阳耀斑的远程观测来预测CME相关的福布什减少,即,银河系宇宙射线通量的短期凹陷。本文通过统计分析,研究了地球上的福布什效应与日冕物质抛射和伴随的太阳耀斑的遥感观测之间的关系。发现Forbush衰减幅度与CME/耀斑的初始速度、视宽度、源位置、伴随的太阳耀斑级别以及连续CME发生的影响等参数之间存在一定的关系。在统计分析的基础上,利用遥感太阳观测资料作了一次太阳黑子减少的预报。为此,经验概率模型的构建,使用选定的远程太阳观测CME和相关的太阳耀斑作为输入,并给出预期的Forces减少幅度范围作为输出。使用几种验证措施对预测方法进行评估,表明由于预测往往更具体,因此不太可靠,这是其主要缺点。然而,该方法的优点是它提供了早期预测,并且输入不一定依赖于航天器。
2015-10-12 astro-ph.SR
Constraining the Mass and the Non-Radial Drag Coefficient of a Solar Coronal Mass Ejection
几十年的观测表明,日冕物质抛射可以偏离纯粹的径向轨道,但对于这些偏离的原因还没有达成共识。许多理论将日冕物质抛射的偏转归因于磁力。我们开发了ForeCAT(Kay et al. 2013,Kay et al. 2015),这是一种完全基于磁力的CME偏转模型,忽略了任何重连效应。在这里,我们将ForeCAT预测与2008年12月12日CME观测到的偏转进行比较,发现ForeCAT可以准确地再现观测结果。多个观测结果表明,这一日冕物质抛射在纬度上偏转了近30°(Byrne等人,2010年,Gui等人,2011年),在经度上偏转了4.4°(Gui等人,2011年)。根据观测结果,我们能够约束所有ForeCAT输入参数(初始位置,径向传播速度和膨胀),除了CME质量和影响CME运动的阻力系数。通过最小化ForeCAT结果和观测值之间的约化卡方$χ^2_ν$,我们确定了4.5x10 $^{14}$和1x10 $^{15}$ g之间的可接受质量范围,阻力系数小于1.4,质量和阻力系数的最佳拟合为7.5x10 $^{14}$ g和0。ForeCAT对磁场背景很敏感,我们还能够限制安静太阳磁场下降的速率,使其与位场源表面模型相似或下降稍慢。
2015-03-02 astro-ph.SR
Quasi-periodic Fast-mode Magnetosonic Wave Trains Within Coronal Waveguides Associated with Flares and CMEs
准周期快模传播波列(QFP)是太阳动力学天文台最近利用极紫外成像观测在日冕中发现的一种新的观测现象。它们起源于耀斑,并在日冕物质抛射(CME)尾迹中的漏斗形波导内以高达2000 km/s的速度传播。QFP可以携带足够的能量通量,在其发生期间日冕加热所需的。它们可以为日冕及其相关的耀斑提供新的诊断方法。我们提出了最近的观测QFP专注于他们的时空特性,温度依赖性,统计相关的耀斑和日冕物质抛射。特别令人感兴趣的是2010年8月2001年C3.2耀斑与相关的QFP和漂移斑马和光纤射电爆发,这可能是不同的表现形式相同的快模波列。我们还讨论了QFP在加速和/或调制太阳风的潜在作用。
2015-12-24 astro-ph.SR
Modeling a Coronal Mass Ejection from an Extended Filament Channel. II. Interplanetary Propagation to 1 au
针对2015年7月9日一次缺乏典型太阳特征的“问题风暴”型CME事件,通过三种构型的3D磁流体力学模拟研究其传播,发现环形通量绳结构模拟与地球抵达观测匹配最佳,为CME物理研究和空间天气预报提供参考。
2023-10-09 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
How Many CMEs Have Flux Ropes? Deciphering the Signatures of Shocks, Flux Ropes, and Prominences in Coronagraph Observations of CMEs
我们打算对是否所有的日冕物质抛射(CME)都具有磁绳结构的问题提供一个全面的答案。为了实现这一目标,我们提出了一个综合的LASCO CME观测在过去的16年中,辅助三维MHD模拟的爆发模型,EUV和日冕观测从STEREO和SDO,和统计数据从修订LASCO CME数据库。我们认为,明亮的环路经常被视为日冕物质抛射的前沿是堆积在边界的喷发通量绳无论是否空腔,或更一般地说,一个3部分日冕物质抛射可以确定的结果。基于我们以前的工作白光冲击检测和支持的MHD模拟,我们确定了一种新类型的形态,“两个前线”形态。它由一个微弱的锋面和一个明亮的环状日冕物质抛射前缘组成。我们表明,暗锋是由密度压缩在波(或可能是冲击)前驱动的日冕物质抛射。我们还提出了高度详细的多波长EUV观测,澄清了在日冕空洞底部的日珥的相对定位与明确的磁绳结构。最后,我们直观地检查了完整的LASCO CME数据库的磁绳结构。在这个过程中,我们将事件分为两个明确的磁通绳类(“3部分”,“环”),射流和流出(没有明确的结构)。我们发现,至少有40%的观测到的日冕物质抛射具有明确的磁绳结构。我们提出了一个新的定义为磁绳日冕物质抛射(FR-CMEs)作为一个相干的磁性,扭转携带日冕结构的角宽度至少为40度,并能够达到超过10 Rsun的爆发时间尺度上的几分钟到几个小时。我们的结论是磁通绳是一种常见的发生在日冕物质抛射,并提出了一个挑战,…
2012-07-06 astro-ph.SR
Global Energetics of Solar Flares: IV. Coronal Mass Ejection Energetics
本研究是全球耀斑能量学项目的第四部分,其中使用基于EUV调光效应的新方法,测量了在太阳动力学天文台(SDO)任务的前3.5年期间观测到的399个M和X级耀斑事件中日冕物质抛射(CME)的质量$m_{\mathrm{cme}}$、动能$E_{\mathrm{kin}}$和引力势能$E_{\mathrm{grav}}$。EUV调光的径向绝热膨胀过程,这是适合于观察到的CME源区的总发射测量的演变。该模型导出了CME源区的平均电子密度、发射测度、体等离子体膨胀速度、质量和能量的演化。EUV调光方法是真正的互补汤姆逊散射方法在白光中,探测日冕物质抛射在日光层中的演变在$r > 2 R_{\odot}$,而EUV调光方法跟踪日冕物质抛射发射。我们比较了在白光中获得的CME参数与LASCO/C2日冕与从EUV调光与大气成像组件(AIA)机载SDO的所有相同的事件在两个数据集。我们调查CME参数之间的相关性,相对时间与耀斑参数,频率发生分布,和磁,热,非热,和CME能量之间的能量分配。CME能量被发现是系统低于耗散的磁能,这是一致的CME的磁性起源。
2016-05-16 astro-ph.SR
MEMPSEP I : Forecasting the Probability of Solar Energetic Particle Event Occurrence using a Multivariate Ensemble of Convolutional Neural Networks
本文提出MEMPSEP模型,以卷积神经网络集合融合磁图序列和原位数据,概率化预报SEP事件发生,可靠性提升2.5%、Brier评分0.14,并支持风险阈值自定义与不确定性评估。
2023-09-25 astro-ph.SR physics.space-ph
Trajectories of Coronal Mass Ejection from Solar-type Stars
本研究通过模拟Kepler-63和Kepler-411的CME轨迹,分析初始参数对偏转的影响,发现径向速度增大减小偏转,纬度增大增大偏转,强磁场导致更大偏转。
2023-05-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Magnetic storms during the space age: Occurrence and relation to varying solar activity
本文用Dst和Dxt指数研究了空间年龄(1957-2021)磁暴的发生。我们发现2526/2743磁暴的Dxt/Dst指数,其中45%的弱,40%的中等,12%的强烈和3%的大风暴。空间时代风暴的发生是伴随着太阳黑子活动的缓慢减少和太阳磁结构的相关变化。我们量化了太阳黑子与日冕物质抛射风暴在空间年龄的五个周期中的关系.我们解释了不同的太阳活动如何改变日光层电流片(HCS)的结构,以及这如何影响HSS/CIR风暴。太空时代始于1957年至1960年的创纪录风暴数量,大约每周一次风暴。太阳极场在第22周达到极大值,导致了异常薄的HCS,并在20世纪90年代出现了大型HSS/CIR风暴的空间年龄记录。在第23个太阳活动周期的最低点,CME风暴的发生率降低到太阳黑子预测的水平以下,这是太空时代唯一的一次。自第23周以来,弱的太阳黑子活动削弱了太阳极场,扩大了HCS,这减少了大型和中型HSS/CIR风暴的发生。由于HCS很宽,自第23周以来,地球有50%的时间处于缓慢的太阳风中。宽的HCS也使大、中等的HSS/CIR风暴出现在最近几个周期的早期下降阶段,而在较活跃的20-22周期中,它们出现在晚期下降阶段。
2022-12-01 astro-ph.EP 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
Propagation of an Earth-directed coronal mass ejection in three dimensions
太阳日冕物质抛射(CME)是地球上不利空间天气的最重要驱动因素,但对它们在日光层中传播的物理机制还没有很好的了解。虽然与日地关系天文台(STEREO)的CME立体成像提供了一些洞察他们的三维(3D)传播,其演变的机制仍然不清楚,由于重建其真正的3D结构的困难。在这里,我们使用一种新的椭圆连接点技术来重建一个完整的CME前在3D中,使我们能够量化其偏转轨迹从高纬度沿黄道,并测量其增加角宽度和传播从2-46太阳半径(约0.2 AU)。超过7个太阳半径,我们表明,它的运动是由空气动力学阻力在太阳风,并使用我们的重建作为输入的三维磁流体动力学模拟,我们确定一个准确的到达时间在拉格朗日L1点靠近地球。
2010-11-12 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph