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太阳耀斑软X射线辐射的统计特性

DOI:10.3847/1538-4357/ab06c3 期刊:The Astrophysical Journal 出版年份:2019 更新时间:2026-01-09 18:47:23
摘要: 我们基于2002-2017年地球静止环境业务卫星对耀斑的观测数据,对软X射线(SXR)辐射、等离子体温度(T)和辐射量(EM)的特性进行了统计分析。温度与辐射量通过基于温度和辐射量的背景扣除算法获取,该算法即便对微弱的B级耀斑事件也能提供可靠结果及不确定度评估。超过96%的耀斑呈现T、SXR和EM最大值依次出现的特征,这与色球蒸发过程的预期行为相符。此类耀斑的相对数量随SXR流量最大值的增加而上升。B级耀斑的SXR最大值与T最大值在时间上更为接近,而M级和X级耀斑的SXR最大值则非常接近EM最大值。我们将SXR与T最大值的时间间隔至少比EM与SXR最大值间隔短两倍的耀斑定义为"T控制型",反之则定义为"EM控制型"。对于任意考虑的耀斑等级范围,相较于EM控制型事件,T控制型事件具有:(a)更高的辐射量但更低的温度;(b)更长的持续时间与更短的相对增长时长;(c)更宽的半高全宽及更长的特征衰减时长。基于单环动力学分析对这些统计结果的解读表明:相同等级范围内的耀斑中,T控制型事件可能发生在比EM控制型事件更长的环结构中。
作者: Viacheslav M Sadykov,Alexander G Kosovichev,Irina N Kitiashvili,Alexander Frolov
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研究概述 实验方案 设备清单

为理解太阳耀斑中等离子体参数(T和EM的最大值及对应时间)与软X射线辐射特性(GOES级别、辐射持续时间、特征时间等)之间的关系,并探究T主导型与EM主导型耀斑之间的物理差异。

大多数耀斑(96.3%)遵循色球蒸发序列(温度、软X射线、发射量达到峰值);软X射线峰值出现时间从B级耀斑的受温度控制转变为M/X级耀斑的受发射量控制;受温度控制的耀斑具有更高的发射量、更低的温度、更长的持续时间、更短的相对增长时间、更长的半高宽和衰减时间,且可能形成于比受发射量控制的耀斑更长的环中。

该分析基于仅有两个软X射线通道的GOES数据,仅适用于单温度等离子体近似;未考虑多温度结构或衰减阶段的加热效应;可能存在耀斑事件叠加的影响(SDO/AIA数据中约占6.5%),但定性结论依然成立;环动力学模型存在简化(例如:假定导通通量值)。

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