Influence of Solar Wind Stream Interaction Regions on the Proton Event on August 27, 2022

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The influence of large-scale interplanetary structures on the propagation of solar energetic particles on August 27, 2022 is studied. The dynamics of particles fluxes, observed at the Lagrange point L1 and in the near-Earth space has a number of particular features, such as the synchronous local maxima of electron andproton fluxes of different energies during the flux growth phase and the anisotropy of the solar proton flux for about 12 hours. The time profiles of solar protons observed near the Earth are similar to those observed at L1 point, though with a delay of more than an hour. We suppose that the observed features can be explained by modulation processes during the propagation of particles inside the leading compression region ahead of the high-speed solar wind stream from the coronal hole.

About the authors

N. A. Vlasova

Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics, Moscow State University

Author for correspondence.
Email: nav19iv@gmail.com
Moscow, Russia

G. A. Bazilevskaya

Lebedev Physical Institute, RAS

Email: nav19iv@gmail.com
Moscow, Russia

E. A. Ginzburg

Fedorov Institute of Applied Geophysics

Email: nav19iv@gmail.com
Moscow, Russia

E. I. Daibog

Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics, Moscow State University

Email: nav19iv@gmail.com
Moscow, Russia

A. V. Dmitriev

Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics, Moscow State University

Email: nav19iv@gmail.com
Moscow, Russia

V. V. Kalegaev

Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics, Moscow State University; Lomonosov Moscow State University, Faculty of Physics

Email: nav19iv@gmail.com
Moscow, Russia; Moscow, Russia

K. B. Kaportseva

Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics, Moscow State University; Lomonosov Moscow State University, Faculty of Physics

Email: nav19iv@gmail.com
Moscow, Russia; Moscow, Russia

Y. I. Logachev

Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics, Moscow State University

Email: nav19iv@gmail.com
Moscow, Russia

I. N. Myagkova

Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics, Moscow State University

Email: nav19iv@gmail.com
Moscow, Russia

A. V. Suvorova

Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics, Moscow State University

Email: nav19iv@gmail.com
Moscow, Russia

References

  1. Базилевская Г.А., Власова Н.А., Гинзбург Е.А., Дайбог Е.И., Калегаев В.В., Капорцева К.Б., Логачев Ю.И., Мягкова И.Н. Некоторые особенности солнечного протонного события 27.08.2022 // Известия Российской академии наук. Серия физическая. Т. 89. № 6. С. 886–889. 2025.
  2. Базилевская Г.А., Дайбог Е.И., Логачев Ю.И. Изолированные события солнечных космических лучей, обусловленные приходом быстрых штормовых частиц (ESP) // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 63. № 4. С. 503–510. 2023. https://doi.org/10.31857/S0016794023600254
  3. Власова Н.А., Базилевская Г.А., Гинзбург Е.А., Дайбог Е.И., Калегаев В.В., Капорцева К.Б., Логачев Ю.И., Мягкова И.Н. Влияние процессов на Солнце и в межпланетной среде на солнечное протонное событие 30.03.2022 // Геомагнетизм и аэрономия, 2025. Т. 65. № 1. С. 25-39 doi: 10.31857/S0016794025010031
  4. Дайбог Е.И., Курт В.Г., Столповский В.Г. Спектр вспышечных протонов в области малых энергий // Космические исследования. Т. 19. № 5. С. 704–711. 1981.
  5. Ермаков С.И., Контор Н.Н., Любимов Г.П., Тулупов В.И., Чучков Е.А. Вспышка солнечных космических лучей в марте 1990 г. // Известия АН СССР. Серия физическая. Т. 55. № 10. С. 1889–1893. 1991.
  6. Кузнецов С.Н., Тверская Л.В. Проникновение космических лучей в магнитосферу / Модель космоса. Т. 2. Ред. М.И. Панасюк, Л.С. Новиков. М.: КДУ. С. 579–591. 2007.
  7. Логачев Ю.И., Базилевская Г.А., Власова Н.А., Гинзбург Е.А., Дайбог Е.И., Ишков В.Н., Лазутин Л.Л., Нгуен М.Д., Сурова Г.М., Яковчук О.С. Каталог солнечных протонных событий 24-го цикла солнечной активности (2009–2019 гг.). М.: МЦД, 970 с. 2022. https://doi.org/10.2205/ESDB-SAD-008
  8. Любимов Г.П., Контор Н.Н., Переслегина Н.В., Игнатьев П.П. Анизотропия солнечных протонов и неоднородности межпланетной среды // Известия АН СССР. Серия физическая. Т. 40. № 3. С. 462–470. 1976.
  9. Любимов Г.П. Диагностическая методика исследования межпланетного магнитного поля, плазмы солнечного ветра и их источников на Солнце // Известия АН СССР. Серия физическая. Т. 67. № 3. С. 353–366. 2003.
  10. Тверская Л.В. Диагностика магнитосферы по релятивистским электронам внешнего пояса и проникновению солнечных протонов (обзор) // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 51. № 1. С. 8–24. 2011.
  11. Allen R.C., Smith E.J., Anderson B.J. et al. The solar wind at mesoscales – Revealing the missing link // Bulletin of the American Astronomical Society. V. 55. № 3. ID 008. 2023. https://doi.org/10.3847/25c2cfeb.3e75c979
  12. Bartleyr W.C., Bukata K.P., McCracken K.G., Rao U.R. Anisotropic cosmic radiation fluxes of solar origin // J. Geophys. Res. V. 71. № 13. P. 3297–3304. 1966. https://doi.org/10.1029/JZ071i013p03297
  13. Borovsky J.E. Flux tube texture of the solar wind: Strands of the magnetic carpet at 1 AU? // J. Geophys. Res. – Space. V. 113. № 8. ID A08110. 2008. https://doi.org/10.1029/2007JA012684
  14. Borovsky J.E. The spatial structure of the oncoming solar wind at Earth and the shortcomings of a solar-wind monitor at L1 // J. Atmos. Sol.–Terr. Phy. V. 177. P. 2–11. 2018. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2017.03.014
  15. Burlaga L., Berdichevsky D., Gopalswamy N., Lepping R., Zurbuchen T. Merged interaction regions at 1 AU // J. Geophys. Res. – Space. V. 108. № 12. ID 1425. 2003. https://doi.org/10.1029/2003JA010088
  16. Chen X., Li C. Three-stage acceleration of solar energetic particles detected by Parker Solar Probe // Astrophys. J. Lett. V. 967. № 2. ID L33. 2024. https://doi.org/10.3847/2041-8213/ad4a79
  17. Evans L.C., Stone E.C. Access of solar protons into polar cap. A persistent northsouth asymmetry // J. Geophys. Res. V. 74. № 21. P. 5127–5131. 1969. https://doi.org/10.1029/JA074i021p05127
  18. Fisk L.A., Lee M.A. Shock acceleration of energetic particles in corotating interaction regions in the solar wind // Astrophys. J. V. 237. P. 620–626. 1980.
  19. Klein K.-L., Dalla S. Acceleration and propagation of solar energetic particles // Space Sci. Rev. V. 212. № 3–4. P. 1107–1136. 2017. https://doi.org/10.1007/s11214-017-0382-4
  20. Khabarova O., Malandraki O., Malova H. et al. Current sheets, plasmoids and flux ropes in the heliosphere. Part I. 2-D or not 2-D? General and observational Aspects // Space Sci. Rev. V. 217. № 3. ID 38. 2021. https://doi.org/10.1007/s11214-021-00814-x
  21. Mazur J.E., Mason G.M., Dwyer J.R., Giacalone J. Jokipii J.R., Stone E.C. Interplanetary magnetic field line mixing deduced from impulsive solar flare particles // Astrophys. J. V. 532. № 1. ID L79. 2000. https://doi.org/10.1086/312561
  22. McCracken K.G., Ness N.F. The collimation of cosmic rays by the interplanetary magnetic field // J. Geophys. Res. V. 71. № 13. P. 3315–3318. 1966. https://doi.org/10.1029/JZ071i013p03315
  23. Morfill G., Scholer M. Study of the magnetosphere using energetic solar particles // Space Sci. Rev. V. 15. № 2–3. P. 267–353. 1973. https://doi.org/10.1007/BF00169322
  24. Neugebauer M., Giacalone J. Energetic particles, tangential discontinuities, and solar flux tubes // J. Geophys. Res. – Space. V. 120. № 10. P. 8281–8287. 2015. https://doi.org/10.1002/2015JA021632
  25. Reames D.V. Solar Energetic Particles. A Modern Primer on Understanding Sources, Acceleration and Propagation. Cham, Switzerland: Springer Nature, 225 p. 2021. https://doi.org/10.1007/978-3-030-66402-2
  26. Reames D.V. How do shock waves define the space-time structure of gradual solar energetic particle events? // Space Sci. Rev. V. 219. № 1. ID 14. 2023. https://doi.org/10.1007/s11214-023-00959-x
  27. Richardson I.G. Solar wind stream interaction regions throughout the heliosphere // Living Rev. Sol. Phy. V. 15. № 1. ID 1. 2018. https://doi.org/10.1007/s41116-017-0011-z
  28. Tan L.C., Malandraki O.E., Reames D.V., Ng C.K., Wang L., Dorrian G. Use of incident and reflected solar particle beams to trace the topology of magnetic clouds // Astrophys. J. V. 750. № 2. ID 146. 2012. https://doi.org/10.1088/0004-637X/750/2/146
  29. Zhao L., Li G., Ebert R.W., Dayeh M.A., Desai M.I., Mason G.M., Wu Z., Chen Y. Modeling transport of energetic particles in corotating interaction regions: A case study // J. Geophys. Res. – Space. V. 121. № 1. P. 77–92. 2016. https://doi.org/10.1002/2015JA021762

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).