Возрастания интенсивности Возрастания интенсивности протонов 200-2000 МэВпротонов 200-2000 МэВ по даннымпо данным KET KET//UlyssesUlysses

в 1997-2005 годахв 1997-2005 годах

Алексей СтруминскийАлексей Струминский

ИКИ РАН + МФТИ +ИЗМИРАНИКИ РАН + МФТИ +ИЗМИРАН

SCR _02

Ulysses + NM OuluUlysses + NM Oulu

33DD гелиосфера, гелиосфера, орбита орбита UlyssesUlysses

Эклиптика 5 а.е. -Эклиптика 5 а.е. -1997-1998; Юг – 1997-1998; Юг – 2000; эклиптика 1 2000; эклиптика 1 а.е. - 2001, Север - а.е. - 2001, Север - 2001, эклиптика 5 2001, эклиптика 5 а.е.-2003-2005а.е.-2003-2005

Диапазон энергийДиапазон энергий Возрастания СКЛ и Возрастания СКЛ и

модуляция ГКЛ модуляция ГКЛ Событие 07.09.2005Событие 07.09.2005

SCR _02

UlyssesUlysses, 1995-200, 1995-2000 0

A>0 (Heber et al., 2002)A>0 (Heber et al., 2002) Ulysses - IMP8 (1AU)Ulysses - IMP8 (1AU) Радиальный градиентРадиальный градиент Сферически Сферически

симметричное симметричное распределение ГКЛ распределение ГКЛ вблизи максимума САвблизи максимума СА

Отсутствие дрейфов, Отсутствие дрейфов, диффузионная диффузионная модуляциямодуляция

SCR _02

UlyssesUlysses ЮГ-СЕВЕР ЮГ-СЕВЕР 2000-2002000-20022

Юг-Север, Юг-Север, Ulysses+NMUlysses+NM ( (Belov et al., 2003Belov et al., 2003) ) Радиальный градиент, сферически симметричное распределениеРадиальный градиент, сферически симметричное распределение Глубина модуляции значительно больше на полюсах, чем на ЗемлеГлубина модуляции значительно больше на полюсах, чем на Земле 2001-2002, не смогли разделить временные и пространственные 2001-2002, не смогли разделить временные и пространственные

вариациивариации Если радиальные градиенты и временные вариации постоянны в 2002, то Если радиальные градиенты и временные вариации постоянны в 2002, то

интенсивность на севере больше (широтный градиент)интенсивность на севере больше (широтный градиент) Перестройка гелиосферы после максимумаПерестройка гелиосферы после максимума

SCR _02

Ulysses + GOESUlysses + GOES

1E-3

0,01

0,1

1

(cm

2 s sr

MeV

)-1

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

55

56, 57

58

59

60, 61

6263

64

65, 66, 67 68, 69

0,0010

0,0015

0,0020

0,0025

0,0030

0,0035

(cm

2s

sr M

eV

)-1

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

55

56, 57

58

59

60, 61

6263

64

65, 66, 67

68, 69

Ulysses 200-2000 Ulysses 200-2000 МэВМэВ и и GOES GOES 165-500 МэВ 165-500 МэВ Нормировка:Нормировка: 1997 1997 год год ––градиентградиент (Heber et al., 2002) (Heber et al., 2002), май 2001, май 2001--одинаковые одинаковые

интенсивности(интенсивности(Belov et al., 2003Belov et al., 2003)) Максимальная интенсивность Максимальная интенсивность GOES GOES различается на два порядкаразличается на два порядка Возрастание Возрастание Ulysses Ulysses не более чем в 10 разне более чем в 10 раз GLE (55-58) GLE (55-58) не видны на не видны на UlyssesUlysses из-за высокого фона и/или из-за высокого фона и/или

неблагоприятного расположениянеблагоприятного расположения Глубина модуляции ГКЛ в максимуме СА определяется интенсивностью в Глубина модуляции ГКЛ в максимуме СА определяется интенсивностью в

минимуме (минимуме (V-V-профиль в минимуме).профиль в минимуме).

SCR _02

ЮЖНЫЕ ПОЛЯРНЫЕ ЮЖНЫЕ ПОЛЯРНЫЕ ШИРОТЫ, 2000ШИРОТЫ, 2000

200 250 300 350

0,0010

0,0012

0,0014

0,0016

0,0018

0,0020

(cm

2s

sr M

eV)-1

days of 2000

SOUTH<-50

Единственное Единственное возрастание 14 июля возрастание 14 июля 20002000

Другие большие события, Другие большие события, но не но не GLE, GLE, возрастаний возрастаний не дали (спектр СКЛ)не дали (спектр СКЛ)

Локальные градиенты из-Локальные градиенты из-за распространяющихся в за распространяющихся в эклиптике возмущенийэклиптике возмущений

Нет радиального Нет радиального градиентаградиента

На Земле Форбуш более На Земле Форбуш более 20 дней, возрастание на 20 дней, возрастание на Ulysses Ulysses около 20 днейоколо 20 дней

SCR _02

190 195 200 205 210 215 220

0,0010

0,0012

0,0014

0,0016

0,0018

0,0020

(cm

2 s sr

MeV

)-1

days of 2000

BASTILE

2001 2001 ULYSSES ULYSSES в в эклиптике эклиптике

НормировкаНормировка Эффект восток-Эффект восток-

запад для запад для событий 15 и 18 событий 15 и 18 апреля 2001 апреля 2001 года (2, 3)года (2, 3)

Элементарные Элементарные события (4, 5)события (4, 5)

Размер Размер источникаисточника

SCR _02135 140 145 150 155 160 165 1700,0010

0,0012

0,0014

0,0016

0,0018

0,0020

0,0022

0,0024

0,0026

0,0028

0,0030

(cm

2s

srM

eV)-1

days of 2001

4, 5

0 20 40 60 80 100 120

0,0010

0,0012

0,0014

0,0016

0,0018

0,0020

(cm

2s

ster

MeV

)-1

days of 2001

2

3

СЕВЕРНЫЕ ПОЛЯРНЫЕ СЕВЕРНЫЕ ПОЛЯРНЫЕ ШИРОТЫ, 2001-2002ШИРОТЫ, 2001-2002

Три возрастания, два из них Три возрастания, два из них GLE (7, 8), GLE (7, 8), событие 6 не событие 6 не GLEGLE (источник за лимбом, (источник за лимбом, Cliver, 2005Cliver, 2005))

Другие большие события, Другие большие события, но не но не GLE, GLE, возрастаний не возрастаний не дали (спектр СКЛ)дали (спектр СКЛ)

Локальные градиенты, Локальные градиенты, распространяющихся в распространяющихся в эклиптике возмущенийэклиптике возмущений

Ulysses, Ulysses, повышение повышение интенсивности в начале интенсивности в начале 20022002

Градиент 2002 радиальный, Градиент 2002 радиальный, или широтный?или широтный?

SCR _02225 230 235 240 245 250 2550,0010

0,0012

0,0014

0,0016

0,0018

0,0020

(cm

2s

srM

eV)-1

days of 2001

August 16, 2001

6

250 300 3500,0008

0,0010

0,0012

0,0014

0,0016

0,0018

0,0020

0,0022

0 50 100

(cm

2s

ster

MeV

)-1

days of 2001

6

7

longitudinal gradient

days of 2002

8NORTH

Solar Extreme Events 2003Solar Extreme Events 2003

270 280 290 300 310 320 330 340 350 3600,0008

0,0010

0,0012

0,0014

0,0016

0,0018

0,0020

days of 2003

(cm

2s

srM

eV)-1

Ulysses-Ulysses-вклад вклад нескольких нескольких источников? источников?

Время релаксации Время релаксации гелиосферы более 60 гелиосферы более 60 днейдней

Какова роль Какова роль локальных градиентов локальных градиентов в модуляции КЛ при в модуляции КЛ при большой активности большой активности Солнца?Солнца?

Перераспределение Перераспределение частиц между частиц между неоднородностями неоднородностями внутри оболочки внутри оболочки GMIG/MIRGMIG/MIR..

SCR _02

9

SEESEE 2005 2005

300 320 340 3601E-5

1E-4

1E-3

0,01

0,1

1

240 260 280 300

1E-5

1E-4

1E-3

0,01

0,1

1

(cm

2s

ster

MeV

)-1

days of 2003

20054.8 AU, S29W178

KET/Ulyssesprotons 5-25 MeV

20035.2 AU, N06W120

days of 2005

250 260 270

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

300 310 320 330

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

days of 2005

KET/Ulysses200-2000 MeV

20054.8 AU, S29W178

20035.2 AU, N06W120ar

bitr

ary

units

days of 2003

20 января 2005 в канале 20 января 2005 в канале 200-2000 не наблюдалось!200-2000 не наблюдалось!

Наибольшее абсолютное Наибольшее абсолютное возрастание в канале 200-возрастание в канале 200-2000 МэВ за всю историю 2000 МэВ за всю историю наблюденийнаблюдений - 7 - 7 сентября сентября 2005 года2005 года

Сравнимо по интенсивности Сравнимо по интенсивности протонов 5-25 МЭВ с протонов 5-25 МЭВ с октябрем-ноябрем 2003 октябрем-ноябрем 2003 года, т.е. очень жесткий года, т.е. очень жесткий спектрспектр

Фаза спада, полное число Фаза спада, полное число инжектированных частиц, инжектированных частиц, скорость выхода из области скорость выхода из области захвата (захвата (Struminsky&Heber, Struminsky&Heber, 2006)2006)

Серия вспышек сентября Серия вспышек сентября 2005 года – рекордное 2005 года – рекордное SEE SEE 2323 солнечного цикла солнечного цикла

SCR _02

ВЫВОДЫВЫВОДЫ Интенсивность протонов Интенсивность протонов KET/Ulysses 200-2000 KET/Ulysses 200-2000 МэВ (3МэВ (3D D гелиосфера) гелиосфера)

нормирована к интенсивности протонов нормирована к интенсивности протонов GOES GOES 165-500 МэВ 165-500 МэВ ((Земля).Земля). Глубина модуляции ГКЛ с энергией 200-2000 МэВ определяется Глубина модуляции ГКЛ с энергией 200-2000 МэВ определяется

интенсивностью в минимуме (интенсивностью в минимуме (V-V-профиль )профиль ) В 2000-2001 годах имели место только локальные градиенты В 2000-2001 годах имели место только локальные градиенты

(широтные, долготные и радиальные) интенсивности КЛ. (широтные, долготные и радиальные) интенсивности КЛ. Возможно, перераспределение частиц между неоднородностямиВозможно, перераспределение частиц между неоднородностями

внутри оболочки внутри оболочки GMIG/MIR(GMIG/MIR(локальные градиенты) - дополнительный локальные градиенты) - дополнительный фактор модуляции ГКЛ в максимуме солнечной активности. фактор модуляции ГКЛ в максимуме солнечной активности.

Фон ГКЛ является главным фактором, определяющим вероятность Фон ГКЛ является главным фактором, определяющим вероятность наблюдения СПС с энергией 200-2000 МэВ на больших наблюдения СПС с энергией 200-2000 МэВ на больших гелиоцентрических расстояниях (2 события)гелиоцентрических расстояниях (2 события) и в полярных областях (4 и в полярных областях (4 события).события).

Вблизи 1 а.е. найдены узко направленные и быстрые возрастания Вблизи 1 а.е. найдены узко направленные и быстрые возрастания интенсивности протонов с энергией 200-2000 МэВ (2 события), которые интенсивности протонов с энергией 200-2000 МэВ (2 события), которые могут рассматриваться как элементарные составляющие больших могут рассматриваться как элементарные составляющие больших постепенных событий.постепенных событий.

Самое большое протонное событие 23 цикла по числу частиц Самое большое протонное событие 23 цикла по числу частиц инжектированных в гелиосферу произошло 7 сентября 2005 года, инжектированных в гелиосферу произошло 7 сентября 2005 года, максимум потока на Земле не наблюдался.максимум потока на Земле не наблюдался.

SCR _02