Начало и конец выполнения задачи: с 4-го по 21 месяц проекта
Задание 3.1 Анализ КВМ: каталог, поиск места возникновения КВМ и структура магнитного поля в активной области источника КВМ
КВМ – это изменения в структуре короны, включающие возникновение и выброс яркого плазменного образования, которое может быть наблюдаемо на различных длинах волн (белый свет, мягкое рентгеновское излучение, КУФ и т.д.). Обычно, их скорости оцениваются в картинной плоскости (и поэтому являются проекциями реальных скоростей) и являются важной частью начальных условий всех моделей распространения КВМ. Мы оцениваем 3D параметры КВМ, связанных с СКЛ, и исследуем, могут ли они дать лучшее понимание относительно продуктивности СКЛ, по сравнению с ранее применёнными 2D моделями.
Для анализа, выполненного в данном исследовании, мы используем лучшие из доступных на сегодняшний день наблюдений КВМ, полученные на следующих коронографах:
Анализ выполнен с использованием инструмента StereoCat ( https://ccmc.gsfc.nasa.gov/analysis/stereo/ ).
По крайне мере 156 событий, сопровождавшихся событиями в солнечных космических лучах (СКЛ) было получено за период 24 солнечного цикла (2009÷2017) с использованием данных SOHO/ERNE в канале ~20 МэВ. Все события были ассоциированы с КВМ и 112/156 событий также были связаны с солнечными вспышками.
Мы оценивали «истинные» скорости КВМ, связанных с СКЛ, при помощи инструмента STEREOCat, который позволяет одновременные измерения с одновременным использованием 2 -х аппаратов. В зависимости от видности выбросов для разных инструментов мы делаем измерения со всеми возможными комбинациями телескопов. 41/156 КВМ наблюдались одновременно 3 инструментами и мы получили 3 оценки для соответствующих 3D скоростей (STEREO A + LASCO C3; STEREO A + STEREO B; LASCO C3 + STEREO B). Поскольку данные STEREO Ahead отсутствуют за период июль 2014 – ноябрь 2015, а также STEREO Behind вышел из строя в октябре 2014, измерения для 28/156 событий, попадающих в эти периоды, невозможны. 8/156 КВМ наблюдались одновременно только с помощью STEREO B и C3 (в период пробела в данных STEREO A) и в 9 других случаях единственная возможная комбинация включает данные STEREO A и C3 (после потери связи с аппаратом STEREO B).
В результате, мы располагаем 64 измерениями пары STEREO A и LASCO C3, 56 расчётами с использованием данных STEREO A и STEREO B, и 53 – с использованием данных LASCO C3 and STEREO B. Мы построили распределения 3D скоростей от каждой пары, а также распределения 2D скоростей на основе данных каталога LASCO CME (Рис. 1). В каждом случае средние и медианные скорости показывают, что мы имеем одинаковые значения от 3 различных комбинаций инструментов, которые оценивают 3D скорости (средние скорости в диапазоне 1220 и 1273 км с-1 медианные скорости в диапазоне 1148÷1156 км с-1), но они отличаются от значений, полученных посредством 2D данных (средние и медианные скорости, 1003 км с-1 и 928 км с-1, соответственно).
Рис. 1. Распределение «истинных» 3D скоростей КВМ, связанных с СКЛ, измеренных посредством одновременных наблюдений разными парами коронографов в сравнении с 2D распределениями скоростей по данным LASCO/SOHO
Для сравнения рассчитанных скоростей с 2D скоростями КВМ по данным LASCO мы построили зависимость и оценили коэффициенты корреляции Пирсона r для каждого отображения (Рис. 2). Наиболее сильное соотношение с 2D скоростями, похоже, соответствует скоростям, измеренным парой STEREO A + LASCO C3, при том что другие пары также демонстрируют высокую положительную корреляцию с 2D скоростями. Неопределённости рассчитаны с использованием метода бутстраппинга на основе выборки 1000 рассчитанных корреляций.
Figure 2 . Graphical representation of the dependence between the 3D velocities of SEP-related CMEs and 2D LASCO/SOHO velocities. In the upper left corner of every plot is given the Pearson product-moment correlation coefficient.
Корреляционные коэффициенты Пирсона рассчитываются с целью показать соотношения между характеристиками событий, связанных с СКЛ (КВМ или вспышка) и пиковой интенсивности события СКЛ, зарегистрированного на 20 МэВ прибором SOHO/ERNE. Результаты представлены в Таблице.
| Свойства | число событий | r | r2 ×100 |
| Класс вспышки | 112 | 0.42±0.07 | 18% |
| 2D LASCO скорость КВМ | 156 | 0.55±0.05 | 30% | |
| скорость КВМ (ST A+C3) | 64 | 0.47±0.09 | 22% | |
| скорость КВМ (ST A+ST B) | 56 | 0.47±0.11 | 22% | |
| скорость КВМ (C3+ST B) | 54 | 0.42±0.11 | 18% |
Лучшая корреляция вновь продемонстрирована для 2D LASCO скоростей, при этом STEREO A в комбинации с C3 и STEREO B также дают близкие значения.
Наши результаты показывают, что 3D скорости в основном больше, чем проекционные по данным SOHO/LASCO. Корреляционные коэффициенты, полученные с использованием 3D скоростей меньше, чем полученные с использованием 2D скоростей, хотя разница находится в области статистической неопределённости. Таким образом, скорости КВМ по данным LASCO скорее переоценивают значимость КВМ как источников событий СКЛ, по крайней мере, с точки зрения статистики.
