高刚度福布什下降：源于日冕物质抛射还是激波？
太阳与恒星天体物理
2016-11-03 v1 地球与行星天体物理
高能天体物理现象
摘要
我们试图确定在地球观测到的高刚度宇宙射线福布什下降 (FDs) 的主要成因。具体而言，我们要探究此类 FDs 主要是由朝向地球的太阳日冕物质抛射 (CMEs) 引起，还是由其伴随的激波引起。我们利用 GRAPES-3 追踪μ子望远镜在 14 至 24 GV 截止刚度范围内的μ子数据来识别 FD 事件。我们筛选出具有相当清晰轮廓、且能合理归因于朝向地球的 CME 及其伴随激波的 FD 事件。我们采用了两种模型：一种将 CME 视为 FD 的唯一成因（仅 CME 模型），另一种将激波视为导致 FD 的唯一因素（仅激波模型）。我们对这两种模型使用了大量由观测确定的参数。这些模型中唯一的自由参数是鞘区内的磁流体动力学 (MHD) 湍流水平，该参数调节宇宙射线扩散（对于仅 CME 模型为扩散进入 CME，对于仅激波模型为扩散穿过激波鞘区）。我们发现，使用仅 CME 模型对 GRAPES-3 多刚度数据进行良好拟合，所需的 CME 鞘区湍流水平仅略高于对宁静太阳风的估计值。另一方面，使用仅激波模型获得合理的拟合，则要求鞘区内的湍流水平比宁静太阳风高出一个数量级。这一观测结果自然地得出结论：朝向地球的 CMEs 是高刚度宇宙射线中观测到的 FDs 的主要贡献者。
引用
@article{arxiv.1304.5343,
title = {High rigidity Forbush decreases: due to CMEs or shocks?},
author = {Arun Babu and H. M. Antia and S. R. Dugad and S. K. Gupta and Y. Hayashi and S. Kawakami and P. K. Mohanty and T. Nonaka and A. Oshima and P. Subramanian},
journal= {arXiv preprint arXiv:1304.5343},
year = {2016}
}
备注
Accepted for publication in Astronomy and Astrophysics