太阳高能粒子地面增强事件与太阳周期
太阳与恒星天体物理
2022-08-31 v2 空间物理
摘要
强地磁暴似乎以多种方式受太阳周期有序支配。它们更频繁地出现在太阳活动极大期和下降段，在较大太阳周期中更常见，并在奇数和偶数太阳周期中呈现不同的出现模式。然而，我们对最极端空间天气事件的认识来自宇宙成因同位素（C、Be 和 Cl）记录中的尖峰，这些尖峰归因于比空间时代观测到的显著更大的太阳高能粒子（SEP）事件。尽管地磁暴和 SEP 均由太阳爆发现象驱动，极端暴与极端 SEP 之间的逐事件对应关系很低。因此不应先验地假定为风暴发现的太阳周期模式也适用于 SEP 和宇宙成因同位素事件。在本研究中，我们调查了自 1950 年代中期以来中子监测器记录的 67 次 SEP 地面增强事件（GLE）在时间和量级上的太阳周期趋势。利用若干 GLE 发生概率模型，我们表明 GLE 在太阳活动极大期附近的发生概率约为太阳活动极小期附近的四倍，并且它们偏好在偶数太阳周期中比奇数周期更早出现。现有数据不足以确定较大太阳周期是否产生更多 GLE。我们讨论了其对宇宙成因同位素记录中假定空间天气事件的意义。我们发现 GLE 倾向于在数十天内在少数活跃区聚集，可能由于特别高产的个别活动区，并以约 11 年的间隔出现，归因于太阳周期的有序性。但这些时间尺度无法解释需要连续数年多次极端 SEP 事件的宇宙成因同位素尖峰。
引用
@article{arxiv.2207.12787,
title = {Solar Energetic Particle Ground-Level Enhancements and the Solar Cycle},
author = {Mathew Owens and Luke Barnard and Benjamin Pope and Mike Lockwood and Ilya Usoskin and Eleanna Asvestari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.12787},
year = {2022}
}
备注
22 pages, 9 figures