太阳活动周 24 期间的主要太阳爆发与高能粒子事件
太阳与恒星天体物理
2015-06-22 v1
摘要
我们报告了一项针对太阳活动周 24 上升至极值阶段（前 62 个月）期间发生在太阳正面的所有主要太阳爆发的研究，旨在理解影响大型太阳高能粒子（SEP）事件和地面增强（GLE）事件发生的关键因素。这些爆发涉及软 X 射线峰值通量 >/= 5.0 x10-5 Wm-2（即耀斑等级 >/= M5.0）的大型耀斑及伴随的日冕物质抛射（CMEs）。选择标准基于这样一个事实：活动周 24 中唯一的正面 GLE（GLE 71）的耀斑等级为 M5.1。仅有约 37% 来自西半球的主要爆发导致了大型 SEP 事件。产生大型 SEP 事件的数量在较弱爆发（耀斑等级 <M5.0）中几乎相同，这表明软 X 射线耀斑并非 SEP 或 GLE 事件的良好指标。另一方面，CME 速度是 SEP 和 GLE 事件更好的指标，因为它持续较高，支持了 SEP 和 GLE 的激波加速机制。我们发现 CME 速度、与地球的磁连通性以及环境条件是导致活动周 24 期间缺乏高能粒子事件的主要因素。一些与地球连通性较差的爆发（东半球或西边缘后方事件）导致了 STEREO 航天器探测到的非常大的 SEP 事件。一些非常快的 CMEs 本可能将粒子加速至 GeV 能量，但由于纬度连通性差而未产生 GLE 事件。严格的纬度要求表明，最高能量的粒子很可能是在激波的鼻部区域加速的。还有一些连通性良好的快速 CMEs，似乎并未加速高能粒子，这可能是由于不利的环境条件（高阿尔芬速度、活动周 24 期间整体加速效率降低）所致。
引用
@article{arxiv.1408.3617,
title = {Major Solar Eruptions and High Energy Particle Events during Solar Cycle 24},
author = {N. Gopalswamy and H. Xie and S. Akiyama and P. Makela and S. Yashiro},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.3617},
year = {2015}
}
备注
29 pages, 5 figures, 5 tables, to be published in a special issue of Earth, Planets, and Space