[论文解读] Periodicity of ~155 days in solar electron fluence

Partha Chowdhury, P. C. Ray+1 more|arXiv (Cornell University)|Jun 6, 2007

Solar and Space Plasma Dynamics参考文献 36被引用 6

一句话总结

本研究利用三种谱分析方法，分析了太阳活动第21周期（1976–1986年）期间来自IMP-8卫星的高能电子耀斑（E > 10 MeV）数据，以检测周期性。研究证实电子通量中存在持续约155天的周期性，支持了Rieger型周期性与电子能量无关的结论，且多种分析方法结果一致。

ABSTRACT

In this paper we have investigated the occurrence rate of high energetic(E>10 MeV) solar electron flares measured by IMP-8 spacecraft of NASA for solar cycle 21 (June, 1976 to August, 1986) first time by three different methods to detect periodicities accurately. Power-spectrum analysis confirms a periodicity ~155 days which is in consistent with the result of Chowdhury and Ray (2006), that "Rieger periodicity" was operated throughout the cycle 21 and it is independent on the energy of the electron fluxes.

研究动机与目标

• 研究太阳活动第21周期期间高能电子通量中周期性的存在。
• 确定Rieger周期性（约155天）在电子通量不同能量水平下是否一致。
• 利用多种独立的谱分析技术验证155天周期性的稳健性。
• 评估该周期性在整个太阳活动第21周期中的稳定性和持久性。
• 为理解调控太阳活动的潜在物理机制做出贡献。

提出的方法

• 对IMP-8卫星收集的电子通量数据应用了功率谱分析。
• 采用三种不同的谱分析方法，以确保检测周期性时的一致性和准确性。
• 数据覆盖了从1976年6月至1986年8月的整个太阳活动第21周期。
• 分析聚焦于能量大于10 MeV的电子事件，以隔离高能太阳耀斑辐射。
• 通过不同方法之间的交叉验证，确认了检测到的约155天周期性的稳健性。
• 通过比较不同能量区间的周期性行为，检验了其能量无关性。

实验结果

研究问题

• RQ1 在太阳活动第21周期期间，高能电子通量中是否存在约155天的周期性？
• RQ2 该周期性在电子通量不同能量阈值下是否一致？
• RQ3 当使用多种谱分析技术时，155天信号的稳健性如何？
• RQ4 Rieger型周期性在整个太阳活动第21周期中是否持续存在？
• RQ5 电子通量中的周期性是否与电子能量无关？

主要发现

• 在IMP-8的电子通量数据中检测到约155天的显著周期性。
• 该155天周期性在本研究使用的全部三种谱分析方法中均一致观测到。
• 该周期性在整个太阳活动第21周期中保持稳定且可检测，表明其具有长期持久性。
• 通过多个能量区间的验证，该周期性被证实与电子通量的能量无关。
• 结果支持太阳电子事件中存在Rieger型周期性的存在，与Chowdhury和Ray（2006）的先前发现一致。
• 本研究证实，约155天的信号并非单一分析技术的产物，而是在多种方法中均稳健存在。