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从小时到数十年的太阳记忆

太阳与恒星天体物理 2021-11-17 v1

摘要

等待时间分布使我们能区分至少三类动力学系统,如(i)线性随机过程(无记忆);(ii)非线性、雪崩型、非平稳泊松过程(在雪崩上升时间的指数增长期间有记忆);(iii)处于非线性极限环状态的混沌系统(在振荡阶段有记忆)。我们用多项式函数描述耀斑率 λ(t)tp\lambda(t) \propto t^p 的时间演化,从而区分线性(p1p \approx 1)与非线性(p\gapprox2p \gapprox 2)事件。观测等待时间(具有完整太阳周期覆盖)的幂律斜率 α\alpha 覆盖 α=2.12.4\alpha=2.1-2.4 的范围,这与我们的预测 α=2.0+1/p=2.32.5\alpha = 2.0+1/p = 2.3-2.5 吻合良好。记忆时间也可用逻辑方程的时间演化来定义,我们据此发现非线性增长时间 τG=τrise/(4p)\tau_G = \tau_{rise}/(4p) 与非线性指数 pp 之间的关系。我们发现大多数事件呈非线性演化,特别是太阳耀斑聚簇(p=2.2±0.1p=2.2\pm0.1)、部分遮挡耀斑事件(p=1.8±0.2p=1.8\pm0.2)和太阳发电机(p=2.8±0.5p=2.8\pm0.5)。太阳在 \lapprox\lapprox2 小时到 3 天(太阳耀斑聚簇)、6 到 23 天(部分遮挡耀斑事件)以及 1.5 个月到 1 年(太阳发电机上升时间)的时间尺度上表现出记忆。

关键词

引用

@article{arxiv.2107.13621,
  title  = {The Solar Memory From Hours to Decades},
  author = {Markus J. Aschwanden and Jay R. Johnson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2107.13621},
  year   = {2021}
}

备注

11 pages, 1 Table, 5 Figures