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银河系宇宙线太阳调制滞后的时间演化与刚度依赖性

太阳与恒星天体物理 2022-11-22 v2 高能天体物理现象 空间物理

摘要

银河系宇宙线(GCRs)在日球层中传播时受到太阳调制效应,即由其 11 年太阳活动周期引起的强度准周期变化。此处我们利用来自中子监测器、空间任务和太阳观测台的多通道数据集合,研究了 1965 至 2020 年五个太阳周期中太阳活动与宇宙辐射的关联。我们特别关注月黑子数 monthly sunspot number 与 GCR 通量变化之间的时间滞后。我们表明调制滞后存在 22 年周期变化,范围约 2 至 14 个月,并遵循太阳磁场的极性周期。我们还表明该滞后随 GCR 粒子能量增加而显著减小。这些结果反映了引起 GCR 调制效应的基本物理现象之间的相互作用:带电粒子在行星际磁场中的漂移运动、太阳风的纬度依赖性、以及其停留于日球层中的时间对能量的依赖性。基于这一解释,我们得出了一个关于调制滞后的全局有效公式,以及对太阳周期中宇宙粒子与反粒子通量演化的可检验预言。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.05693,
  title  = {Temporal evolution and rigidity dependence of the solar modulation lag of Galactic cosmic rays},
  author = {Nicola Tomassetti and Bruna Bertucci and Emanuele Fiandrini},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.05693},
  year   = {2022}
}

备注

13 pages, 9 figures and 2 tables, matches version published in PRD