Solar-Terrestrial Physics

Солнечно-земная физика / Solnechno-Zemnaya Fizika / Solar-Terrestrial Physics

2712-9640

33406

10.12737/szf-64202006

Результаты исследований

Results of current research

Результаты исследований

Increases in SCR energetic proton fluxes on Earth and their relation to solar sources

Возрастания энергичных протонов СКЛ на Земле и их связь с источниками на Солнце

Лазутин

Леонид Леонидович

Lazutin

Leonid Leonidovich

lll@srd.sinp.msu.ru

доктор физико-математических наук;

doctor of physical and mathematical sciences;

Научно-исследовательский нститут ядерной физики им. Д.В. Скобельцина МГУ Москва Россия Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics MSU Moscow Russian Federation

6 4 46 50

https://naukaru.ru/en/nauka/article/33406/view

По данным каталога Логачева за 23-й цикл солнечной активности исследована зависимость измеренных возрастаний солнечных космических лучей (СКЛ) от возмущений на Солнце. Показано, что эффективность регистрации на Земле и в ее окрестностях возрастаний СКЛ, вызванных ускорением протонов в короне, зависит от мощности солнечной вспышки, создавшей ударную волну, и положения вспышки на солнечном диске. По мере удаления потока частиц по гелиодолготе от родительской вспышки эффективность ускорения снижается, т. е. понижается максимальная энергия ускоренных частиц и, при равной энергии, интенсивность их потоков. В результате на определенном удалении по гелиодолготе от родительской вспышки поток солнечных протонов понижается до уровня галактического фона и возрастание СКЛ не регистрируется.

Logachev catalog data for solar cycle 23 has been used to study the dependence of measured increases in solar cosmic rays (SCRs) on solar perturbations. The efficiency of recording the SCR increases, driven by proton acceleration in the corona, on Earth and in its vicinity is shown to depend on power of a solar flare that created a shock wave and on position of the flare on the solar disk. As the particle flux moves along the heliolongitude away from the parent flare, the acceleration efficiency decreases, i.e. the maximum energy of the accelerated particles and their intensity at equal energy decrease. As a result, at a certain distance along a heliolongitude from the parent solar flare, the solar proton flux intensity decreases to the galactic background, and there is no SCR increase detected.

солнечные космические лучи балл солнечной вспышки гелиодолгота

solar cosmic rays solar flare intensity heliolongitude

Базилевская Г.А., Логачев Ю.И., Вашенюк Э.В. и др. Солнечные протонные события в циклах солнечной активности 21-24 // Известия РАН. Серия физическая. 2015. Т. 79, № 5. С. 629-633. DOI: 10.7868/S0367676515050142.

Axford W.I., Leer E., Skadron G. The acceleration of cosmic rays by shock waves. 15th Intern. Cosmic Ray Conf., Plovdiv, Bulgaria. 1977, vol. 11, pp. 132-137.

Бережко Е.Г., Танеев С.Н. Ускорение солнечных космических лучей ударными волнами // Письма в АЖ. 2013. Т. 39, № 6. С. 443-465. DOI: 10.7868/S0320010813060016.

Bazilevskaya G.A., Logachev Y.I., Daibog E.I., Lazutin L.L., Miroshnichenko L.I., Surova G.M., Yakovchouk O.S., Vashenyuk E.V., Ishkov V.N., Nazarova M.N., Petrenko I.E. Solar proton events in solar activity cycles 21-24. Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. 2015, vol. 79, no. 5, pp. 573-576. DOI: 10.3103/S1062873815050135.

Бережко Е.Г., Елшин В.К., Крымский Г.Ф., Петухов С.И. Генерация космических лучей ударными волнами. Новосибирск: Наука, 1988. 189 с.

Berezhko E.G., Elshin V.K., Krymskii G.F., Petukhov S.N. Generatsiya kosmicheskikh luchei udarnymi volnami [The generation of cosmic rays in shock waves]. Novosibirsk, Nauka Publ., 1988, 189 p. (In Russian).

Крымский Г.Ф. Регулярный механизм ускорения заряженных частиц на фронте ударной волны // Докл. АН СССР. 1977. Т. 234, № 6. С. 1306-1308.

Berezhko E.G., Taneev S.N. Shock acceleration of solar cosmic rays. Astron. Lett. 2013, vol. 39, no. 6, pp. 393-403. DOI: 10.1134/S1063773713060017.

Логачев Ю.И., Базилевская Г.А., Вашенюк Э.В. и др. Каталоги солнечных протонных событий и их источников в 20-23 циклах солнечной активности // Космические лучи и солнечная активность. М.: Российская академия естествознания; Международная академия оценки и консалтинга, 2014. С. 155-175. (Серия «Космические лучи», Т. 29)

Desai M., Giacalone J. Large gradual solar energetic particle events. Living Rev. Solar Phys. 2016, vol. 13, 3. DOI: 10.1007/s41116-016-0002-5.

Логачев Ю.И., Базилевская Г.А., Вашенюк Э.В. и др. Сравнение протонной активности в 20-23-м солнечных циклах // Геомагнетизм и аэрономия. 2015. Т. 55, № 3. С. 1-11. DOI: 10.7868/S001679401503013X.

Ellison D.C., Ramaty R. Shock acceleration of electrons and ions in solar flares. Astrophys. J. 1985, vol. 298, pp. 400-408.

Максимов В.П., Бакунина И.А., Нефедьев В.П., Смольков Г.Я. Способ краткосрочного прогноза мощных солнечных вспышек. Патент RU 2 114 449 C1. 1996. https://yandex.ru/patents/doc/RU2114449C1_19980627 (дата обращения 15 июля 2020 г.).

Krymskii G.F. A regular mechanism for the acceleration of charged particles on the front of a shock wave. Soviet Phys. Dokl. 1977, vol. 22, pp. 327-328.

Мирошниченко Л.И. Солнечные космические лучи: 75 лет исследований // УФН. 2018. Т. 188, № 4. С. 345-376. DOI: 10.3367/UFNr.2017.03.038091.

Kudela K., Lazutin L. Selected solar influences on the magnetosphere: Information from cosmic rays. The Sun, the Solar Wind, and the Heliosphere. Proceedings of the conference held 23-30 August, 2009 in Sopron, Hungary. Berlin, Springer, 2011, pp. 199-207. (IAGA Special Sopron Book Series, vol. 4.). DOI: 10.1007/978-90-481-9787-3_18.

Шабанский В.П. Ускорение частиц при прохождении фронта ударной гидромагнитной волны // ЖЭТФ. 1961. Т. 41, № 4. С. 1107-1111.

Kurt V., Belov A., Kudela K., Mavromichalaki H., Kashapova L., Yushkov B., Sgouropoulos C. Onset time of the GLE 72 observed at neutron monitors and its relation to electromagnetic emissions. Solar Phys. 2019, vol. 294, no. 2, 22. DOI: 10.1007/s11207-019-1407-9.

10.

Axford W.I., Leer E., Skadron G. The acceleration of cosmic rays by shock waves // 15th Intern. Cosmic Ray Conf., Plovdiv, Bulgaria. 1977. V. 11. P. 132-137.

Logachev Y.I., Bazilevskaya G.A., Vashenyuk E.V., Daibog E.I., Ishkov V.N., Lazutin L.L., Miroshnichenko L.I., Nazarova M.N., Petrenko I.E., Stupishin A.G., Surova G.M., Yakovchouk O.S. Catalogues of solar proton events and their sources in solar cycles 20-23. Kosmicheskie luchi i solnechnaya aktivnost’ [Cosmic Rays and Solar Activity]. Moscow, Russian Academy of Natural History, International Academy of Appraisal and Consulting, 2014, pp. 155-175. (Ser. «Cosmic Rays», vol. 29). (In Russian).

11.

Desai M., Giacalone J. Large gradual solar energetic particle events // Living Rev. Solar Phys. 2016. V. 13, 3. DOI: 10.1007/s41116-016-0002-5.

Logachev Yu.I., Bazilevskaya G.A., Vashenyuk E.V., Daibog E.I., Ishkov V.N., Lazutin L.L., Miroshnichenko L.I., Nazarova M.N., Petrenko I.E., Stupishin A.G., Surova G.M., Yakovchuk O.S. Catalogue of solar proton events of 1997-2009. Edited by Yu.I. Logachev. 2014. http://www.wdcb.ru/stp/stp.ru/catCDR_r (accessed July 15, 2020).

12.

Ellison D.C., Ramaty R. Shock acceleration of electrons and ions in solar flares // Astrophys. J. 1985. V. 298. P. 400-408.

Logachev Y.I., Daibog E.I., Lazutin L.L., Miroshnichenko L.I., Surova G.M., Yakovchouk O.S., Bazilevskaya G.A., Vashenyuk E.V., Ishkov V.N., Nazarova M.N., Petrenko I.E., Stupishin A.G. A comparison of proton activity in cycles 20-23. Geomagnetism and Aeronomy. 2015, vol. 55, no. 3, pp. 277-286. DOI: 10.1134/S0016793215030135.

13.

Kudela K., Lazutin L. Selected solar influences on the magnetosphere: Information from cosmic rays // The Sun, the Solar Wind, and the Heliosphere. Proceedings of the conference held 23-30 August, 2009 in Sopron, Hungary. Berlin: Springer, 2011. p. 199-207. (IAGA Special Sopron Book Series. V. 4.). DOI: 10.1007/978-90-481-9787-3_18.

Maksimov V.P., Bakunina V.P., Bakunina I.A., Nefedyev V.P., Smolkov G.Ya. Method of short-term forecast of powerful solar flares. Patent RU 2114449 C1. 1996. https://yandex.ru/patents/doc/RU2114449C1_19980627 (accessed July 15, 2020).

14.

Kurt V., Belov A., Kudela K., et al. Onset time of the GLE 72 observed at neutron monitors and its relation to electromagnetic emissions // Solar Phys. 2019. V. 294, N 2, 22. DOI: 10.1007/s11207-019-1407-9.

Miroshnichenko L.I. Solar cosmic rays: 75 years of research. Physics-Uspekhi. 2018, vol. 61, no. 4, pp. 323-352. DOI: 10.3367/UFNe.2017.03.038091.

15.

Logachev Yu.I., Bazilevskaya G.A., Vashenyuk E.V., et al. Catalogue of solar proton events of 1997-2009 / Edited by Yu.I. Logachev. 2014. http://www.wdcb.ru/stp/stp.ru/catCDR (дата обращения 15 июля 2020 г.).

Reames D.V. Particle acceleration at the Sun and in the heliosphere. Space Sci. Rev. 1999, vol. 90, pp. 413-491.

16.

Reames D.V. Particle acceleration at the Sun and in the heliosphere // Space Sci. Rev. 1999. V. 90. P. 413-491.

Reames D.V. The two sources of solar energetic particles. Space Sci. Rev. 2013, vol. 175, iss. 1-4, pp. 53-92. DOI: 10.1007/s11214-013-9958-9.

17.

Reames D.V. The two sources of solar energetic particles // Space Sci. Rev. 2013. V. 175, iss. 1-4. P. 53-92. DOI: 10.1007/s11214-013-9958-9.

Shabansky V. P. Particle acceleration by passage of a hydromagnetic wave front. Zhurnal eksperimental’noi i teoreticheskoi fiziki [JETP]. 1961, vol. 41, no. 4, pp. 1107-1111. (In Russian). (English edition: Shabanskii V.P. Particle acceleration by passage of a hydromagnetic wave front. JETP. 1962, vol. 14, no. 4, pp. 791-793.)