Поведение отношения Fe/O как показателя состояния солнечной плазмы при различных проявлениях активности и в периоды ее отсутствия

Поведение отношения Fe/O как показателя состояния солнечной плазмы при различных проявлениях активности и в периоды ее отсутствия

Автор: Минасянц Г.С., Минасянц Т.М., Томозов В.М.

Журнал: Солнечно-земная физика @solnechno-zemnaya-fizika

Статья в выпуске: 1 т.4, 2018 года.

Бесплатный доступ

Представлены результаты исследования физических характеристик плазмы при различных проявлениях солнечной активности и ее отсутствии с помощью количественных оценок относительного содержания примесных ионов Fe и O в разных интервалах энергий. Показано, что максимальные значения отношения Fe/O соответствуют потокам частиц от импульсных вспышек для ионов с энергиями

Солнечная активность, энергетические спектры, fip-эффект, отношение fe/o

Короткий адрес: https://sciup.org/142220275

IDR: 142220275   |   DOI: 10.12737/szf-41201804

Список литературы Поведение отношения Fe/O как показателя состояния солнечной плазмы при различных проявлениях активности и в периоды ее отсутствия

  • Алтынцев А.Т., Банин В.Г., Куклин Г.В., Томозов В.М. Солнечные вспышки. М.: Наука, 1982. 246 с.
  • Базилевская Г.А., Стожков Ю.И. Энергичные частицы и космические лучи: галактические, гелиосферные и солнечные космические лучи. Плазменная гелиогеофизика/под ред. Зеленого Л.М., Веселовского И.С. В 2 т. Т. 1. М., 2008. С. 345-357.
  • Бархатов Н.А., Ревунова Е.А., Виноградов А.Б. Эволюция ориентации магнитных облаков солнечного ветра и проявление сезонной зависимости в их геомагнитной активности//Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2014. № 4 (1). С. 106-113.
  • Ермолаев Ю.И., Ермолаев М.Ю. Солнечные и межпланетные источники геомагнитных бурь: аспекты космической погоды//Геофизические процессы и биосфера. 2009. Т. 8, № 1. С. 5-35.
  • Зельдович М.А., Ишков В.Н., Логачев Ю.И., Кечкемети К. Ионный состав потоков малоэнергичных частиц на 1 а.е. в спокойное время солнечной активности//31-я Всероссийская конференция по космическим лучам. Москва, МГУ, 2010. С. 1-7.
  • Касинский В.В., Томозов В.М. Сравнение корональных структур в рентгеновских лучах с динамикой и морфологией фотосферной активности//Астрон. циркуляр. 1974. № 806. С. 1-3.
  • Минасянц Г.С., Минасянц Т.М. Свойства развития потоков частиц солнечных космических лучей//XVIII Всероссийская ежегодная конференция по физике Солнца «Солнечная и солнечно-земная физика -2014». Санкт-Петербург, Пулково, 2014: Труды. C. 287-290.
  • Минасянц Г.С., Минасянц Т.М., Томозов В.М. Об особенностях изменений спектров энергии во вспышечных потоках солнечных космических лучей//Изв. КрАО. 2016а. Т. 112, № 1. С. 71-77.
  • Минасянц Г.С., Минасянц Т.М., Томозов В.М. Изменение отношения Fe/O в период возмущенной стадии развития потоков СКЛ. Проявления FIP эффекта в составе СКЛ//Геомагнетизм и аэрономия. 2016б. Т. 56, № 2. С. 217-227
  • DOI: 10.7868/S0016794016020115
  • Минасянц Г.С., Минасянц Т.М., Томозов В.М. Вариации отношения Fe/O при изменении энергии ионов в потоках ускоренных солнечных частиц//Геомагнетизм и аэрономия. 2016в. Т. 56, № 6. С. 690-699.
  • Мордвинов А.В., Томозов В.М., Файнштейн В.Г. Влияние функции распределения электронов на динамику расширения бесстолкновительной плазмы в фоновую плазму меньшей плотности//Прикладная механика и техническая физика. 1985. № 6. С. 10-15.
  • Обридко В.Н., Шельтинг Б.Д., Лившиц И.М., Аскеров А.Б. Связь контраста корональных дыр с характеристиками солнечного ветра//Астрономический журнал. 2009. Т. 86, № 11. С. 1125-1132.
  • Прист Э.Р., Форбс Т. Магнитное пересоединение. Магнитогидродинамическая теория и приложения. М.: Физматлит, 2005. 591 с.
  • Томозов В.М. FIP-эффект как индикатор динамических процессов в солнечной атмосфере и межпланетной среде//Солнечно-земная физика. 2012. Вып. 19. С. 19-35.
  • Томозов В.М. О некоторых закономерностях распределения химического состава в атмосферах звезд//Солнечно-земная физика. 2013. Вып. 23. С. 23-32.
  • Томозов В.М., Строкин Н.А. Сравнительный анализ эффективности ускорения протонов и электронов в лабораторной и солнечной плазме//Геомагнетизм и аэрономия. 2015. Т. 55, № 2. С. 161-167
  • DOI: 10.7868/S0016794015020169
  • Barkhatov N.A., Vinogradov A.B., Levitin A.E., Revu- nova E.A. Geomagnetic substorm activity associated with magnetic clouds // Geomagnetism and Aeronomy. 2015. V. 55. N 5. Р. 596-602
  • DOI: 10.1134/S0016793215050023
  • Cliver E.W., Gopalswamy E., Webb D.F. History of research on solar energetic particle (SEP) events: The evolving paradigm//Proc. the 2008 IAU Symposium. No. 257. Universal Heliophysical Processes. 2009. Р. 401-412.
  • Desai, M. I., Mason G. M., Mazur J.E., Dwyer J.R. Solar cycle variations in the composition of the suprathermal heavy-ion population near 1 AU//Astrophys. J. 2006. V. 645. P. L81-L84.
  • Dierckxsens M., Tziotziou K., Dalla S., Patsou I., Marsh M.S., Crosby N.B., Malandraki O., Tsiropoula G. Relationship between solar energetic particles and properties of flares and CME: statistical analysis of solar cycle 23 events//Solar Phys. 2015. V. 290, N 3. P. 841-874
  • DOI: 10.1007/s11207-014-0641-4
  • Driel-Gesztelyi L. van, Culhane J.L. Magnetic flux emergence, activity, eruptions and magnetic clouds: following magnetic field from the Sun to the heliosphere//Space Sci. Rev. 2009. V. 144, iss. 1. P. 351-381
  • DOI: 10.1007/s11214-008-9461-x
  • Fisk L.A., Kozlovsky B., Ramaty R. An interpretation of the observed oxygen and nitrogen enhancement in low energy cosmic rays//Astrophys. J. Let. 1974. V. 190. P. 35-38.
  • Garrard T.L., Christian E.R., Mewaldt R.A., et al. The advanced composition explorer mission.//Proc. 25th International Cosmic Ray Conference. Durban, South Africa, 30 July -6 August, 1997. 1997. V. 1. P. 105-108.
  • Gonzalez W.D., Tsurutani B.T., Clua de Gonzalez A.L. Interplanetary origin of geomagnetic storms//Space Sci. Rev. 1999. V. 88. P. 529-562
  • DOI: 10.1023/A:1005160129098
  • Gosling J.T., Pizzo V.J. Formation and evolution of corotating interaction regions and their three-dimensional structure//Space Sci. Rev. 1999. V. 89. P. 21-52
  • DOI: 10.1023/A:1005291711900
  • Kahler S.W., Cliver E.W., Tylka A.J., Dietrich W.F. A comparison of ground level event e/p and Fe/O ratios with associated solar flare and CME characteristics//Space Sci. Rev. 2012. V. 171, N 1-4. P.121-139
  • DOI: 10.1007/s11214-011-9768-x
  • Kallenrode M. B. Current views on impulsive and gradual solar energetic particle events//J. Phys. G: Nuclear and Particle Phys. 2003. V. 29. P. 965-981
  • DOI: 10.1088/0954-3899/29/5/316
  • Klecker B. Current understanding of SEP acceleration and propagation//J. Phys.: Conf. Ser. 2013. V. 409, N 1. P. 1-15
  • DOI: 10.1088/1742-6596/409/1/012015
  • Laming J.M. A unified picture of the first ionization potential and inverse first ionization potential effects//Astrophys. J. 2004. V. 614. P. 1063-1072
  • DOI: 10.1086/423780
  • Li G., Zank G.P. Mixed particle acceleration at CME-driven shocks and flares//Geophys. Res. Let. 2005. V. 32, N 2. P. L02101
  • DOI: 10.1029/2004GL021250
  • Minasyants G.S., Minasyants T.M., Tomozov V.M. Fe/O ratio variations during the disturbed stage in the development of the solar cosmic ray fluxes. Manifestations of the first ionization potential effect in the solar cosmic ray composition//Geomagnetism and Aeronomy. 2016. V. 56, N 2. P. 203-212
  • DOI: 10.1134/S0016793216020110
  • Nitta N.V., Reames D.V., De Rosa M.L., Liu Y. Solar sources of impulsive solar energetic particle events and their magnetic field connection to the Earth//Astrophys. J. 2006. V. 650. P. 438-450
  • DOI: 10.1086/507442
  • Pallavicini R., Serio S., Vaiana G. A survey of soft X-ray limb flare images -The relation between their structure in the corona and other physical parameters//Astrophys. J. P1. 1977. V. 216. P. 108-122.
  • Reames D.V., Meyer J.P., von Rosenvinge T.T. Energetic particle abundances in impulsive solar flare events//Astrophys. J. Suppl. Ser. 1994. V. 90. P. 649-667
  • DOI: 10.1086/191887
  • Reames D.V. Solar energetic particles: A paradigm shift//Rev. Geophys. 1995. V. 33, N S1. P. 585-589
  • DOI: 10.1029/95RG00188
  • Reames D.E. Energetic particles composition//Solar and galactic composition: A Joint SOHO/ACE Workshop. AIP Conf. Proc. 2001. V. 598. P. 153-164.
  • Reames D.V. The two sources of solar energetic particles//Space Sci. Rev. 2013. V. 175, N 1. P. 53-92
  • DOI: 10.1007/s11214-013-9958-9
  • Reames D.V. Element abundances in solar energetic particles and the solar corona//Solar Phys. 2014. V. 289, N 3. P. 977-993
  • DOI: 10.1007/s11207-013-0350-4
  • Reames D.V., Ng C.K. Heavy-element abundances in solar energetic particle events//Astrophys. J. 2004. V. 610, N 1. P. 510-522
  • DOI: 10.1086/421518
  • Richardson I.G., Cane H.V. Near-Earth interplanetary coronal mass ejections during solar cycle 23 (1996-2009): Catalog and summary of properties//Solar Phys. 2010. V. 264. P. 189-237
  • DOI: 10.1007/s11207-010-9568-6
  • Roth I., Temerin M. Selective ion acceleration in impulsive solar flares//Adv. Space Res. 1998. V. 21. Р. 591-595.
  • Somov B.V. Plasma Astrophys.: Reconnection and Flares//Springer: New York. 2013. 504 p
  • DOI: 10.1016/S0273-1177(97)00968-X
  • Torsti J., Kocharov L., Innes D.E., et al. Injection of energetic protons during solar eruption on 1999 May 9: Effect of flare and coronal mass ejection//Astron. Astrophys. 2001. V. 365. Р. 198-203
  • DOI: 10.1051/0004-6361:20000148
  • Tylka A.J., Cohen C.M.S., Dietrich W.F., et al. Shock geometry, seed populations and the origin of variable elemental composition at high energies in large gradual solar particle events//Astrophys. J. 2005. V. 625, N 1. P. 474-495
  • DOI: 10.1086/429384
  • Wang Y.-M, Pick M., Mason G.M. Сoronal holes, jets and the origin of 3He-rich particle events//Astrophys. J. 2006. V. 639, N 1. P. 495-509
  • DOI: 10.1086/499355
  • Yutian Chi, Chenglong Shen, Yuming Wang, et al. Statistical Study of the Interplanetary Coronal Mass Ejections from 1996 to 2014//arXiv: 1504.07849v1 29 Apr 2015. P. 1-9.
  • Zhang J., Dere K.P., Howard R.A., Kundu M.R., White S.M. On the temporal relationship between coronal mass ejections and flares//Astrophys. J. 2001. V. 559, N 1. Р. 452-462
  • DOI: 10.1086/322405
  • Zurbuchen T.H., Weberg M., von Steiger R., et al. Composition of coronal mass ejections//Astrophys. J. 2016. V. 826, N 10. 8 p
  • DOI: 10.3847/0004-637X/826/1/10
  • URL: https://omniweb.gsfc.nasa.gov/ftpbrowser/flux_spectr_m.html(accessed 18.10.2017).
  • URL: http://www.srl.caltech.edu/sampex/Data-Center/DA-TA/EventSpectra (accessed 18.10.2017).
  • URL: https://wind.nasa.gov/fullcatalogue.php (accessed 18.10.2017).
  • Алтынцев А.Т., Банин В.Г., Куклин Г.В., Томозов В.М. Солнечные вспышки. М.: Наука, 1982. 246 с.
  • Базилевская Г.А., Стожков Ю.И. Энергичные частицы и космические лучи: галактические, гелиосферные и солнечные космические лучи. Плазменная гелиогеофизика/под ред. Зеленого Л.М., Веселовского И.С. В 2 т. Т. 1. М., 2008. С. 345-357.
  • Бархатов Н.А., Ревунова Е.А., Виноградов А.Б. Эволюция ориентации магнитных облаков солнечного ветра и проявление сезонной зависимости в их геомагнитной активности//Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2014. № 4 (1). С. 106-113.
  • Ермолаев Ю.И., Ермолаев М.Ю. Солнечные и межпланетные источники геомагнитных бурь: аспекты космической погоды//Геофизические процессы и биосфера. 2009. Т. 8, № 1. С. 5-35.
  • Зельдович М.А., Ишков В.Н., Логачев Ю.И., Кечкемети К. Ионный состав потоков малоэнергичных частиц на 1 а.е. в спокойное время солнечной активности//31-я Всероссийская конференция по космическим лучам. Москва, МГУ, 2010. С. 1-7.
  • Касинский В.В., Томозов В.М. Сравнение корональных структур в рентгеновских лучах с динамикой и морфологией фотосферной активности//Астрон. циркуляр. 1974. № 806. С. 1-3.
  • Минасянц Г.С., Минасянц Т.М. Свойства развития потоков частиц солнечных космических лучей//XVIII Всероссийская ежегодная конференция по физике Солнца «Солнечная и солнечно-земная физика -2014». Санкт-Петербург, Пулково, 2014: Труды. C. 287-290.
  • Минасянц Г.С., Минасянц Т.М., Томозов В.М. Об особенностях изменений спектров энергии во вспышечных потоках солнечных космических лучей//Изв. КрАО. 2016а. Т. 112, № 1. С. 71-77.
  • Минасянц Г.С., Минасянц Т.М., Томозов В.М. Изменение отношения Fe/O в период возмущенной стадии развития потоков СКЛ. Проявления FIP эффекта в составе СКЛ//Геомагнетизм и аэрономия. 2016б. Т. 56, № 2. С. 217-227
  • DOI: 10.7868/S0016794016020115
  • Минасянц Г.С., Минасянц Т.М., Томозов В.М. Вариации отношения Fe/O при изменении энергии ионов в потоках ускоренных солнечных частиц//Геомагнетизм и аэрономия. 2016в. Т. 56, № 6. С. 690-699.
  • Мордвинов А.В., Томозов В.М., Файнштейн В.Г. Влияние функции распределения электронов на динамику расширения бесстолкновительной плазмы в фоновую плазму меньшей плотности//Прикладная механика и техническая физика. 1985. № 6. С. 10-15.
  • Обридко В.Н., Шельтинг Б.Д., Лившиц И.М., Аскеров А.Б. Связь контраста корональных дыр с характеристиками солнечного ветра//Астрономический журнал. 2009. Т. 86, № 11. С. 1125-1132.
  • Прист Э.Р., Форбс Т. Магнитное пересоединение. Магнитогидродинамическая теория и приложения. М.: Физматлит, 2005. 591 с.
  • Томозов В.М. FIP-эффект как индикатор динамических процессов в солнечной атмосфере и межпланетной среде//Солнечно-земная физика. 2012. Вып. 19. С. 19-35.
  • Томозов В.М. О некоторых закономерностях распределения химического состава в атмосферах звезд//Солнечно-земная физика. 2013. Вып. 23. С. 23-32.
  • Томозов В.М., Строкин Н.А. Сравнительный анализ эффективности ускорения протонов и электронов в лабораторной и солнечной плазме//Геомагнетизм и аэрономия. 2015. Т. 55, № 2. С. 161-167
  • DOI: 10.7868/S0016794015020169
  • Barkhatov N.A., Vinogradov A.B., Levitin A.E., Revu- nova E.A. Geomagnetic substorm activity associated with magnetic clouds // Geomagnetism and Aeronomy. 2015. V. 55. N 5. Р. 596-602
  • DOI: 10.1134/S0016793215050023
  • Cliver E.W., Gopalswamy E., Webb D.F. History of research on solar energetic particle (SEP) events: The evolving paradigm//Proc. the 2008 IAU Symposium. No. 257. Universal Heliophysical Processes. 2009. Р. 401-412.
  • Desai, M. I., Mason G. M., Mazur J.E., Dwyer J.R. Solar cycle variations in the composition of the suprathermal heavy-ion population near 1 AU//Astrophys. J. 2006. V. 645. P. L81-L84.
  • Dierckxsens M., Tziotziou K., Dalla S., Patsou I., Marsh M.S., Crosby N.B., Malandraki O., Tsiropoula G. Relationship between solar energetic particles and properties of flares and CME: statistical analysis of solar cycle 23 events//Solar Phys. 2015. V. 290, N 3. P. 841-874
  • DOI: 10.1007/s11207-014-0641-4
  • Driel-Gesztelyi L. van, Culhane J.L. Magnetic flux emergence, activity, eruptions and magnetic clouds: following magnetic field from the Sun to the heliosphere//Space Sci. Rev. 2009. V. 144, iss. 1. P. 351-381
  • DOI: 10.1007/s11214-008-9461-x
  • Fisk L.A., Kozlovsky B., Ramaty R. An interpretation of the observed oxygen and nitrogen enhancement in low energy cosmic rays//Astrophys. J. Let. 1974. V. 190. P. 35-38.
  • Garrard T.L., Christian E.R., Mewaldt R.A., et al. The advanced composition explorer mission.//Proc. 25th International Cosmic Ray Conference. Durban, South Africa, 30 July -6 August, 1997. 1997. V. 1. P. 105-108.
  • Gonzalez W.D., Tsurutani B.T., Clua de Gonzalez A.L. Interplanetary origin of geomagnetic storms//Space Sci. Rev. 1999. V. 88. P. 529-562
  • DOI: 10.1023/A:1005160129098
  • Gosling J.T., Pizzo V.J. Formation and evolution of corotating interaction regions and their three-dimensional structure//Space Sci. Rev. 1999. V. 89. P. 21-52
  • DOI: 10.1023/A:1005291711900
  • Kahler S.W., Cliver E.W., Tylka A.J., Dietrich W.F. A comparison of ground level event e/p and Fe/O ratios with associated solar flare and CME characteristics//Space Sci. Rev. 2012. V. 171, N 1-4. P.121-139
  • DOI: 10.1007/s11214-011-9768-x
  • Kallenrode M. B. Current views on impulsive and gradual solar energetic particle events//J. Phys. G: Nuclear and Particle Phys. 2003. V. 29. P. 965-981
  • DOI: 10.1088/0954-3899/29/5/316
  • Klecker B. Current understanding of SEP acceleration and propagation//J. Phys.: Conf. Ser. 2013. V. 409, N 1. P. 1-15
  • DOI: 10.1088/1742-6596/409/1/012015
  • Laming J.M. A unified picture of the first ionization potential and inverse first ionization potential effects//Astrophys. J. 2004. V. 614. P. 1063-1072
  • DOI: 10.1086/423780
  • Li G., Zank G.P. Mixed particle acceleration at CME-driven shocks and flares//Geophys. Res. Let. 2005. V. 32, N 2. P. L02101
  • DOI: 10.1029/2004GL021250
  • Minasyants G.S., Minasyants T.M., Tomozov V.M. Fe/O ratio variations during the disturbed stage in the development of the solar cosmic ray fluxes. Manifestations of the first ionization potential effect in the solar cosmic ray composition//Geomagnetism and Aeronomy. 2016. V. 56, N 2. P. 203-212
  • DOI: 10.1134/S0016793216020110
  • Nitta N.V., Reames D.V., De Rosa M.L., Liu Y. Solar sources of impulsive solar energetic particle events and their magnetic field connection to the Earth//Astrophys. J. 2006. V. 650. P. 438-450
  • DOI: 10.1086/507442
  • Pallavicini R., Serio S., Vaiana G. A survey of soft X-ray limb flare images -The relation between their structure in the corona and other physical parameters//Astrophys. J. P1. 1977. V. 216. P. 108-122.
  • Reames D.V., Meyer J.P., von Rosenvinge T.T. Energetic particle abundances in impulsive solar flare events//Astrophys. J. Suppl. Ser. 1994. V. 90. P. 649-667
  • DOI: 10.1086/191887
  • Reames D.V. Solar energetic particles: A paradigm shift//Rev. Geophys. 1995. V. 33, N S1. P. 585-589
  • DOI: 10.1029/95RG00188
  • Reames D.E. Energetic particles composition//Solar and galactic composition: A Joint SOHO/ACE Workshop. AIP Conf. Proc. 2001. V. 598. P. 153-164.
  • Reames D.V. The two sources of solar energetic particles//Space Sci. Rev. 2013. V. 175, N 1. P. 53-92
  • DOI: 10.1007/s11214-013-9958-9
  • Reames D.V. Element abundances in solar energetic particles and the solar corona//Solar Phys. 2014. V. 289, N 3. P. 977-993
  • DOI: 10.1007/s11207-013-0350-4
  • Reames D.V., Ng C.K. Heavy-element abundances in solar energetic particle events//Astrophys. J. 2004. V. 610, N 1. P. 510-522
  • DOI: 10.1086/421518
  • Richardson I.G., Cane H.V. Near-Earth interplanetary coronal mass ejections during solar cycle 23 (1996-2009): Catalog and summary of properties//Solar Phys. 2010. V. 264. P. 189-237
  • DOI: 10.1007/s11207-010-9568-6
  • Roth I., Temerin M. Selective ion acceleration in impulsive solar flares//Adv. Space Res. 1998. V. 21. Р. 591-595.
  • Somov B.V. Plasma Astrophys.: Reconnection and Flares//Springer: New York. 2013. 504 p
  • DOI: 10.1016/S0273-1177(97)00968-X
  • Torsti J., Kocharov L., Innes D.E., et al. Injection of energetic protons during solar eruption on 1999 May 9: Effect of flare and coronal mass ejection//Astron. Astrophys. 2001. V. 365. Р. 198-203
  • DOI: 10.1051/0004-6361:20000148
  • Tylka A.J., Cohen C.M.S., Dietrich W.F., et al. Shock geometry, seed populations and the origin of variable elemental composition at high energies in large gradual solar particle events//Astrophys. J. 2005. V. 625, N 1. P. 474-495
  • DOI: 10.1086/429384
  • Wang Y.-M, Pick M., Mason G.M. Сoronal holes, jets and the origin of 3He-rich particle events//Astrophys. J. 2006. V. 639, N 1. P. 495-509
  • DOI: 10.1086/499355
  • Yutian Chi, Chenglong Shen, Yuming Wang, et al. Statistical Study of the Interplanetary Coronal Mass Ejections from 1996 to 2014//arXiv: 1504.07849v1 29 Apr 2015. P. 1-9.
  • Zhang J., Dere K.P., Howard R.A., Kundu M.R., White S.M. On the temporal relationship between coronal mass ejections and flares//Astrophys. J. 2001. V. 559, N 1. Р. 452-462
  • DOI: 10.1086/322405
  • Zurbuchen T.H., Weberg M., von Steiger R., et al. Composition of coronal mass ejections//Astrophys. J. 2016. V. 826, N 10. 8 p
  • DOI: 10.3847/0004-637X/826/1/10
  • URL: https://omniweb.gsfc.nasa.gov/ftpbrowser/flux_spectr_m.html(accessed 18.10.2017).
  • URL: http://www.srl.caltech.edu/sampex/Data-Center/DA-TA/EventSpectra (accessed 18.10.2017).
  • URL: https://wind.nasa.gov/fullcatalogue.php (accessed 18.10.2017).
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp