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第23太阳周行星际日冕物质抛射的径向速度演化

太阳与恒星天体物理 2014-12-09 v4 空间物理

摘要

我们报告了由SOHO/LASCO日冕仪、327 MHz行星际闪烁(IPS)以及原位观测所探测到的行星际日冕物质抛射(ICMEs)的径向速度演化。在本研究中,我们分析了1997-2009年间源自IPS观测的太阳风扰动因子(g值)数据,该时段几乎覆盖了整个第23太阳周。通过比较SOHO/LASCO、IPS和原位观测,我们随后识别出39个可进行仔细分析的ICMEs。在此,我们定义了两个速度V_SOHO和V_bg,分别为ICME的初始速度和背景太阳风的速度。对这些速度的考察得出以下结果:i) 快速ICMEs(V_SOHO - V_bg > 500 km/s)迅速减速,中速ICMEs(0 km/s < V_SOHO - V_bg < 500 km/s)表现为逐渐减速或匀速运动,而慢速ICMEs(V_SOHO - V_bg < 0 km/s)则加速。在向外传播过程中,径向速度逐渐趋近于背景太阳风的速度。我们随后发现:ii) 加速和减速过程在0.79 (+/- 0.04) AU处基本完成,且当ICME速度达到某一给定速度时这些过程结束。我们发现该值为480 (+/- 21) km/s。iii) 对于快速和中速ICMEs,常系数线性方程比二次方程更适合描述其运动学,因为线性方程的卡方满足0.05的统计显著性水平,而二次方程则不满足。这些结果支持了ICMEs的径向运动受其与背景太阳风相互作用的拖曳力所支配的假设。这些发现还表明,传播速度快于背景太阳风的ICMEs主要受流体动力学Stokes拖曳力控制。

关键词

引用

@article{arxiv.1303.5154,
  title  = {Radial Speed Evolution of Interplanetary Coronal Mass Ejections During Solar Cycle 23},
  author = {Tomoya Iju and Munetoshi Tokumaru and Ken'ichi Fujiki},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1303.5154},
  year   = {2014}
}

备注

30 pages, 9 figures, 5 tables, accepted for publication in Solar Physics. Corrected typos, revised references and Tables 1 and 2 according to the Solar Physics format, results unchanged. LaTeX files uploaded (reduced to 28 pages). Corrected Table 1 on December 8, 2014