Tăng cường tia vũ trụ trong môi trường bức xạ mặt trăng được quan sát bởi CRaTER trên LRO

Journal of the Korean Physical Society - Tập 74 - Trang 614-625 - 2019
Jongdae Sohn1, Suyeon Oh2, Yu Yi3, Jaejin Lee1
1Korea Astronomy and Space Science Institute, Daejeon, Korea
2Department of Earth Science Education, Chonnam National University, Gwangju, Korea
3Department of Astronomy, Space Science and Geology, Chungnam National University, Daejeon, Korea

Tóm tắt

Thiết bị Đài quan sát tia vũ trụ cho các hiệu ứng bức xạ (CRaTER) gắn trên tàu quỹ đạo khảo sát mặt trăng (LRO) thực hiện việc đặc trưng hóa môi trường bức xạ toàn cầu của mặt trăng và những tác động sinh học của nó bằng cách đo bức xạ tia vũ trụ (CR). Bằng cách sử dụng dữ liệu từ CRaTER, chúng tôi xác định các tăng cường CR trên mặt trăng, tương tự như các tăng cường ở mức mặt đất (GLE) trên trái đất. GLE là sự gia tăng đột ngột và ngắn ngủi trong cường độ CR được ghi nhận bởi các máy theo dõi neutron ở mặt đất của Trái đất. Chúng tôi xem xét nguồn gốc và các đặc điểm của các tăng cường CR trong môi trường không gian của mặt trăng bằng cách sử dụng cường độ CR và tỷ lệ liều theo dữ liệu CRaTER. Để xác định nguồn gốc của các tăng cường CR, chúng tôi cũng sử dụng dữ liệu sự kiện proton mặt trời (SPE), dữ liệu CR của Trạm Quan sát Thành phần Tiên tiến (ACE) được trang bị Bộ quang phổ đồng vị Mặt trời (SIS) và dữ liệu lưu lượng proton của vệ tinh môi trường hoạt động địa tâm 15 (GOES15). Chúng tôi đã xác định 96 sự kiện tăng cường CRaTER (CREs) như những gia tăng trong các sự kiện CR trong môi trường không gian của mặt trăng trong khoảng thời gian từ tháng 6 năm 2009 đến tháng 12 năm 2017. Không giống như GLE trên trái đất, CREs kéo dài và xảy ra thường xuyên hơn nhiều. Trong số 96 CRE, 43 sự kiện liên quan đến SPE. Các giá trị của các đặc điểm vật lý của chúng lớn hơn một cách thống kê so với các CRE không có liên quan đến SPE. Tuy nhiên, những CRE không phải SPE này được coi là có nguồn gốc từ những vụ phóng vật chất từ mặt trời. Tất cả CRE đều liên quan đến sự gia tăng lưu lượng He do ACE/SIS quan sát. Mặc dù CRE liên quan đến một sự gia tăng nhỏ trong lưu lượng He, nhưng điều này không có nghĩa là không có vật chất nào được phóng thích từ mặt trời; thay vào đó, nó chỉ ra rằng tất cả CRE đều liên quan đến sự bùng phát từ mặt trời. Do trường từ rất yếu và khí quyển cực kỳ hiếm của mặt trăng, môi trường không gian của mặt trăng phản ứng ngay cả với những hoạt động mặt trời yếu. Sự gia tăng lưu lượng He được quan sát bởi ACE/SIS có thể hữu ích cho việc theo dõi sự phun ra của các hạt năng lượng từ mặt trời mà không phụ thuộc vào các SPE đi kèm.

Từ khóa

#tia vũ trụ #bức xạ mặt trăng #CRaTER #SPE #GLE #môi trường không gian #He flux #hiện tượng phun mặt trời

Tài liệu tham khảo

C. R. Tooley, M. B. Houghton, R. S. Saylor Jr., C. Peddie, D. F. Everett et al., Space Sci. Rev. 150, 23 (2010). H. E. Spence, A.W. Case, M. J. Golightly, T. Heine, B. A. Larsenet et al., Space Sci. Rev. 150, 243 (2010). J. E. Mazur, W. R. Crain, M. D. Looper, D. J. Mabry, J. B. Blake et al., Space Weather 9, S07002 (2011). S. Oh and J. Kang, J. Astron. Space Sci. 30, 175, (2013). J. Jung J, S. Oh, Y. Yi, P. Evenson, R. Pyle et al., J. Astron. Space Sci. 33, 345 (2016). S. Oh and Y. Yi, J. Astron. Space Sci. 23, 117 (2006). S. E. Forbush, Phys. Rev. 51, 1108 (1937). S. Oh, J. Astron. Space Sci. 25, 149 (2008). S. Lee, S. Oh, Y. Yi, P. Evenson, G. Jee et al., J. Astron. Space Sci. 32, 33 (2015). A. Belov, E. Eroshenko, H. Mavromichalaki, C. Plainaki and V. Yanke, Adv. Space Res. 35, 697 (2005). S. E. Forbush, Phys. Rev. 70, 771 (1946). S. Y. Oh, Y. Yi, J. W. Bieber, P. Evenson and Y. K. Kim, J. Geophys. Res.: Space Phys. 115, A09105 (2010). S. Y. Oh, J. W. Bieber, P. Evenson, J. Clem, R. Pyle et al., Space Weather 10, S05004 (2012). N. A. Schwadron, T. Baker, J. B. Blake, A. W. Case, J. F. Cooper et al., J. Geophys. Res.: Space Phys. 117, E00H13 (2012). N. A. Schwadron, J. B. Blake, A. W. Case, C. J. Joyce, J. Kasper et al., Space Weather 12, 622 (2014). N. A. Schwadron, F. Rahmanifard, J. Wilson, A. P. Jordan, H. E. Spence et al., Space Weather 16, 289 (2018).