1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Астрономический журнал
  4. T. 100, № 11, 2023

Астрономический журнал, 2023, T. 100, № 11, стр. 1081-1102

Статистика параметров тепловой плазмы и нетепловых рентгеновских спектров солнечных вспышек с гелиосейсмическим откликом

И. Н. Шарыкин 1, *, И. В. Зимовец 1, А. Г. Косовичев 2

1 Институт космических исследований Российской академии наук
Москва, Россия

2 Технологический институт Нью-Джерси
Ньюарк, США

* E-mail: ivan.sharykin@phystech.edu

Поступила в редакцию 13.07.2023
После доработки 17.08.2023
Принята к публикации 28.08.2023

Аннотация

Приводятся результаты статистического анализа различных параметров тепловой плазмы и нетепловых рентгеновских спектров гелиосейсмически активных (продуцирующих “солнцетрясения”) солнечных вспышек 24-го солнечного цикла до февраля 2014 г. Сравниваются две выборки вспышек: с гелиосейсмической активностью в виде солнцетрясений и без фотосферных возмущений. Также исследованы зависимости рассматриваемых параметров вспышек от энергии гелиосейсмических возмущений. Количественные параметры солнечных вспышек берутся из статистических работ серии “Global Energetics”, выполненных Маркусом Ашванденом в 2014–2019 гг. Рассматриваются термодинамические параметры плазмы, полученные из анализа рентгеновских спектров RHESSI и дифференциальной меры эмиссии (по ультрафиолетовым изображениям AIA), а также характеристики нетепловых рентгеновских спектров по RHESSI. Статистический анализ подтвердил, что гелиосейсмически активные солнечные вспышки характеризуются значительно большими потоками нетеплового рентгеновского излучения по сравнению со вспышками без фотосферных возмущений. Найдена линейная взаимосвязь гелиосейсмической энергии с полным потоком нетеплового рентгеновского излучения, а также полной энергией ускоренных электронов. Показано, что степенной индекс нетеплового рентгеновского спектра не является тем параметром, по которому можно разделить две рассматриваемые группы вспышек. Анализ рентгеновских тепловых спектров показывает небольшое отличие вспышек с солнцетрясениями от вспышек без фотосферного отклика. Анализ дифференциальной меры эмиссии выявил тождественность двух выборок вспышек. Обсуждается найденная корреляция энергии солнцетрясений с параметрами тепловой плазмы. В целом полученные статистические результаты косвенно свидетельствуют в пользу теории генерации солнцетрясений пучками ускоренных электронов, инжектированных в плотные слои солнечной атмосферы.

Ключевые слова: солнечные вспышки, гелиосейсмические возмущения, рентгеновское излучение, ускоренные электроны, фотосфера, ультрафиолетовое излучения

Список литературы

  1. C. L. Wolff, Atrophys. J. 176, 833 (1972).

  2. A. G. Kosovichev and V. V. Zharkova, Helioseismology (Paris: ESA, in ESA Special Publication 376, ed. J. T. Hoeksema et al., 341, 1995).

  3. A. G. Kosovichev and V. V. Zharkova, Nature 393, 317 (1998).

  4. P. H. Scherrer, R. S. Bogart, R. I. Bush, et al., Solar Phys. 162, 129 (1995).

  5. V. Domingo, B. Fleck, and A. I. Poland, Solar Phys., 162, Is. 1–2, 1–37 (1995).

  6. C. Lindsey and D. C. Braun, Atrophys. J. 485, 895 (1997).

  7. A.-C. Donea, D. C. Braun, and C. Lindsey, Astrophys. J. Lett. 513, L143 (1999).

  8. C. Lindsey and D. C. Braun, Solar Phys. 192, 261 (2000).

  9. J. C. Buitrago-Casas, J. C. Martínez Oliveros, C. Lindsey, et al., Solar Phys. 290, 3151 (2015).

  10. A. Donea, Space Sci. Rev. 158, 451 (2011).

  11. A. G. Kosovichev, Extraterrestrial Seismology (Cambridge: Cambridge Univ. Press, ed. V. Tong & R. García, 306, 2015).

  12. A. G. Kosovichev, Solar Phys. 238, 1 (2006).

  13. A. G. Kosovichev and T. Sekii, Astrophys. J. Lett. 670, L147 (2007).

  14. I. N. Sharykin, A. G. Kosovichev, V. M. Sadykov, I. V. Zimovets, and I. I. Myshyakov, Astrophys. J. 843, 67 (2017).

  15. J. T. Stefan and A. G. Kosovichev, Astrophys. J. 895, 65, 15 (2020).

  16. V. M. Sadykov, J. T. Stefan, and A. G. Kosovichev, eprint arXiv:2306.13162 (2023).

  17. S. Zharkov, L. M. Green, S. A. Matthews, and V. V. Zharkova, Astrophys. J. Lett. 741, L35 (2011).

  18. S. Zharkov, L. M. Green, S. A. Matthews, and V. V. Zharkova, Solar Phys. 284, 315 (2013).

  19. H. S. Hudson, G. H. Fisher, and B. T. Welsch, Subsurface and Atmospheric Influences on Solar Activity (San Francisco, CA: ASP, ASP Conf. Ser. 383, ed. R. Howeet al., 221, 2008).

  20. G. H. Fisher, D. J. Bercik, B. T. Welsch, and H. S. Hudson, Solar Phys. 277, 59 (2012).

  21. J. D. Alvarado-Gómez, J. C. Buitrago-Casas, J. C. Mar-tínez-Oliveros, et al., Solar Phys. 280, 335 (2012).

  22. O. Burtseva, J. C. Martínez-Oliveros, G. J. D. Petrie, and A. A. Pevtsov, Astrophys. J. 806, 173 (2015).

  23. A. J. B. Russell, M. K. Mooney, J. E. Leake, and H. S. Hudson, Astrophys. J. 831, 42 (2016).

  24. I. N. Sharykin, A. G. Kosovichev, and I. V. Zimovets, A-strophys. J. 807, 102 (2015).

  25. I. N. Sharykin and A. G. Kosovichev, Astrophys. J. 808, 72 (2015).

  26. D. Besliu-Ionescu, A. Donea, and P. Cally, Sun and Geosphere 12, 59 (2017).

  27. R. P. Lin, B. R. Dennis, G. J. Hurford, et al., Solar Phys. 210, 3 (2002).

  28. R. Chen and J. Zhao, Astrophys. J. 908, 182, 14 (2021).

  29. I. N. Sharykin and A. G. Kosovichev, Atrophys. J. 895, 76, 14 (2020).

  30. P. H. Scherrer, J. Schou, and R. I. Bush, Solar Phys. 275, Is. 1–2, 207–227 (2012).

  31. W. D. Pesnell, B. J. Thompson, and P. C. Chamberlin, Solar Phys. 275, 3–15 (2012).

  32. W. M. Neupert, Astrophys. J. Lett. 153, L59 (1968).

  33. B. R. Dennis and D. M. Zarro, Solar Phys. 146, 177 (1993).

  34. J. C. Brown, Solar Phys. 18, Is. 3, 489–502 (1971).

  35. M. A. Livshits, O. G. Badalian, A. G. Kosovichev, and M. M. Katsova, Solar Phys. 73, 269 (1981).

  36. G. H. Fisher, R. C. Canfield, and A. N. McClymont, A-strophys. J. 289, 414 (1985).

  37. A. G. Kosovichev, Bulletin of the Crimean Astrophysical Observatory 75, 6 (1986).

  38. J. C. Allred, A. F. Kowalski, and M. Carlsson, Astrophys. J. 809, 104 (2015).

  39. H. Wu, Y. Dai, and M. D. Ding, Astrophys. J. Lett. 943, 1, L6, 7 (2023).

  40. J. R. Lemen, A. M. Title, D. J. Akin, et al., Solar Phys. 275, Is. 1–2, 17–40 (2012).

  41. M. J. Aschwanden, E. P. Kontar, and N. L. S. Jeffrey, Atrophys. J. 881, 1, 22 (2019).

  42. M. J. Aschwanden, P. Boerner, D. Ryan, et al., Atrophys. J. 802, 53, 20 (2015).

  43. M. J. Aschwanden, G. Holman, A. O’Flannagain, et al., Astrophys. J. 832, 1, 27, 20 (2016).

  44. E. P. Kontar, N. L. S. Jeffrey, A. G. Emslie, and N. H. Bian, Astrophys. J. 809, 1, 35, 11 (2015).

  45. M. J. Aschwanden, P. Boerner, A. Caspi, et al., Solar Phys. 290, 10, 2733–2763 (2015).

  46. R. L. Aptekar, D. D. Frederics, and S. V. Golenetskii, Space Science Reviews 71, Is. 1–4, 265–272 (1995).

  47. D. F. Ryan, A. M. O’Flannagain, M. J. Aschwanden, and P. T. Gallagher, Solar Phys. 289, 2547 (2014).

  48. G. J. D. Petrie, Astrophys. J. 759, 50, 18 (2012).

  49. S. Wang, C. Liu, R. Liu, N. Deng, Y. Liu, and H. Wang, Astrophys. J. Lett. 745, L17, 5 (2012).

  50. I. N. Sharykin, I. V. Zimovets, and A. V. Radivon, Cosmic Research 61, 4, 265–282 (2023).

  51. A. N. Shabalin, Yu. E. Charikov, and I. N. Sharykin, A-strophys. J. 931, 1, 27, 13 (2022).

  52. V. V. Zharkova and M. Gordovskyy, Astrophys. J. 651, 1, 553–565 (2006).

  53. Yu. E. Charikov and A. N. Shabalin, Technical Physics 66, 1092–1099 (2021).

  54. E. P. Ovchinnikova, Yu. E. Charikov, A. N. Shabalin, and G. I. Vasil`ev, Geomagn. Aeron. 58, 7, 1008–1013 (2018).

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Астрономический журнал

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал