SEP origin project

Research collaboration and network


Название проекта:
Источники солнечных космических лучей:
солнечные вспышки или корональные выбросы массы

Задача 1: Анализ наблюдений событий в СКЛ

Начало и конец выполнения задачи: 1÷15 месяцы проекта

Задание 1.3 Временное, пространственное и спектральное исследования отобранных событий в СКЛ


Результат: Промежуточный отчет [15-й месяц проекта]

Целью является исследование свойств протонных событий в трёх аспектах. Для определения свойств протонов мы используем канал ~20 МэВ SOHO/ERNE, принятый в качестве эталонного канала в рамках этого проекта (см. Задание 1.1) за период времени 1996-2016 гг. Рассматриваемые солнечные вспышки (СВ) и корональные выбросы массы (КВМ) являются местами происхождения солнечных протонных событий.

Зависимость от времени

Для представления поведения во времени мы рассчитываем смещение между началом определённого протонного события и началом СВ, указанным в каталогах (Рис. 1), или временем начала или первого появления КВМ (Рис. 2). Среднее и медианное значения смещения (обычно порядка нескольких часов после СВ или КВМ) представлены на соответствующих графиках.

Рис. 1 Время смещения между протонами и СВ.

Рис. 2 Время смещения между протонами и КВМ.


Рис. 3 Долготная зависимость происхождения протонов.

Пространственное распределение

Для пространственного тренда мы вычислили долготу и широту (в градусах) известного положения активной области, где произошла СВ. Хорошо известное преимущество западных долгот так же получено здесь (пик на W60) при использовании всей выборки событий для улучшения статистики событий, см. Рис. 3. События солнечного цикла (СЦ) 24 преимущественно локализованы в Северной полусфере, в то время как события СЦ 23 - в Южной (см. Рис. 4).



Рис. 4 Широтная зависимость происхождения протонов.

Рис. 5 Спектральный индекс протонов для всей выборки.

Спектральное распределение

Спектральный индекс протонов определён как убывающий уклон зависимости между пиком интенсивности протонов и средней энергией протонного канала.

Мы используем результаты, в которых протонные возрастания отчётливо наблюдаются в пяти энергетических каналах, в МэВ: 17÷22, 26÷32, 40÷51, 64÷80, 101÷131. В первом приближении ко всем событиям применён простой степенной закон.

Гистограмма на Рис. 5 содержит полную выборку. Большинство протонных событий имеют средний спектральный индекс с широким пиком распределения порядка 3÷4, и у распределения есть длинный правый хвост больших значений. Индексы меньше 2 (так называемый жёсткий спектральный индекс) и выше 5÷6 (мягкий спектр) могут являться артефактом двух-канального анализа.

Дополнительный анализ показывает, что чётко выраженной корреляции между спектральным индексом протонов с одной стороны и параметрами СВ или КВМ с другой стороны не выявлено.

Для выборки протонных событий, которые сопровождаются хорошо наблюдаемыми протуберанцами, полученный диапазон спектральных индексов имеет пределы 2.95 ≤ γ ≤ 6.08, что несколько шире, чем ранее сообщалось.

Ссылки

Miteva, R., Tsvetkov, Ts., Spectral analysis of SOHO/ERNE protons in solar cycles 23 and 24,
AIP Conference Proceedings, Vol. 2075, 090014 (2019)

Tsvetkov, Ts., Miteva, R., Petrov, N., Filaments Related to Solar Energetic Particles,
AIP Conference Proceedings, Vol. 2075, 090013 (2019)

Проект поддержан:
Национальный Научный Фонд Болгарии

контракт No ДНТС/Русия 01/6 (23 юни 2017 г.)
Российский Фонд Фундаментальных Исследований

проект No 17-52-18050