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ICME 组成的太阳周期依赖性

太阳与恒星天体物理 2021-08-18 v1

摘要

日冕物质抛射(CMEs)是太阳大气中能量最高的爆发之一,其发生率呈现出明显的太阳周期依赖性,在太阳活动极大期附近发生更多事件。行星际 CMEs(ICMEs)的组成,即离子的电荷态与元素丰度,为研究 CMEs 提供了重要途径。本文中,我们对 1998 至 2011 年间 ICMEs 内五种元素(Mg、Fe、Si、C 和 O)的电荷态以及六种元素(Mg/O、Fe/O、Si/O、C/O、Ne/O 和 He/O)的相对丰度进行统计研究,发现所有 ICME 组成均具有太阳周期依赖性。所有离子电荷态与大部分相对元素丰度均与太阳黑子数(SSNs)正相关,仅 C/O 比值与 SSNs 负相关。除 C/O 外,各组成在上升相(1998–2000 与 2009–2011)随 SSNs 增加而升高,并在太阳活动极大期与下降相(2000–2005)相比太阳活动极小期(2007–2009)保持偏高。低第一电离势(FIP)元素(Mg、Fe 和 Si)的电荷态与其相对丰度相关性良好,而在 C6+^{6+}/C5+^{5+} 或 C6+^{6+}/C4+^{4+} 与 C/O 之间未观测到明显关联。最有趣的是,我们发现 ICMEs 与慢太阳风的 Ne/O 比值具有相反的太阳周期依赖性。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.03003,
  title  = {Solar Cycle Dependence of ICME Composition},
  author = {Hongqiang Song and Leping Li and Yanyan Sun and Qi Lv and Ruisheng Zheng and Yao Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.03003},
  year   = {2021}
}

备注

20 pages, 4 figures and 1 table. Accepted by Solar Physics