Astronomy ReportsAstronomy ReportsАстрономический журнал0004-62993034-5170The Russian Academy of Sciences64762710.31857/S0004629923110099FWNACWArticlesСТАТЬИSTATISTICS OF THERMAL PLASMA PARAMETERS AND NON-THERMAL X-RAY SPECTRA OF SOLAR FLARES WITH HELIOSEISMIC RESPONSEСтатистика параметров тепловой плазмы и нетепловых рентгеновских спектров солнечных вспышек с гелиосейсмическим откликомSharykinI. N.ШарыкинИ. Н.ivan.sharykin@phystech.eduZimovetsI. V.ЗимовецИ. В.ivan.sharykin@phystech.eduKosovichevA. G.КосовичевА. Г.ivan.sharykin@phystech.eduSpace Research Institute of Russian Academy of SciencesИнститут космических исследований Российской академии наукNew Jersey Institute of TechnologyТехнологический институт Нью-Джерси01112023100111081110228012025Copyright ©; 2023, И.Н. Шарыкин, И.В. Зимовец, А.Г. КосовичевCopyright ©; 2023, И.Н. Шарыкин, И.В. Зимовец, А.Г. Косовичев2023И.Н. Шарыкин, И.В. Зимовец, А.Г. КосовичевИ.Н. Шарыкин, И.В. Зимовец, А.Г. Косовичевhttps://journals.eco-vector.com/0004-6299/article/view/647627

We present the results of statistical analysis of various thermal plasma parameters and non-thermal X-ray spectra of helioseismically active (producing “sunquakes”) solar flares of the 24th solar cycle up to February 2014. Two samples of flares are compared: with helioseismic activity in the form of sunquakes and a sample of flares without photospheric disturbances. The dependences of the considered flare parameters on the energy of helioseismic disturbances are also investigated. Quantitative parameters of solar flares are taken from the statistical work of the Global Energetics series by Markus Ashwanden in 2014–2019. We consider thermodynamic plasma parameters derived from the analysis of RHESSI X-ray spectra and differential emission measure (from AIA EUV images), as well as the characterization of non-thermal X-ray spectra from RHE-SSI. Statistical analysis confirmed that helioseismically active solar flares are characterized by significantly larger fluxes of non-thermal X-ray emission compared to flares without photospheric perturbations. A good linear relationship between helioseismic energy and the total flux of non-thermal X-ray radiation and the total energy of accelerated electrons is found. It is shown that the power-law index of the nonthermal X‑ray spectrum is not the parameter by which one can separate the two groups of flares under consideration. The analysis of the X-ray thermal spectra shows a slight difference between the flares with the sunsets.

Приводятся результаты статистического анализа различных параметров тепловой плазмы и нетепловых рентгеновских спектров гелиосейсмически активных (продуцирующих “солнцетрясения”) солнечных вспышек 24-го солнечного цикла до февраля 2014 г. Сравниваются две выборки вспышек: с гелиосейсмической активностью в виде солнцетрясений и без фотосферных возмущений. Также исследованы зависимости рассматриваемых параметров вспышек от энергии гелиосейсмических возмущений. Количественные параметры солнечных вспышек берутся из статистических работ серии “Global Energetics”, выполненных Маркусом Ашванденом в 2014–2019 гг. Рассматриваются термодинамические параметры плазмы, полученные из анализа рентгеновских спектров RHESSI и дифференциальной меры эмиссии (по ультрафиолетовым изображениям AIA), а также характеристики нетепловых рентгеновских спектров по RHESSI. Статистический анализ подтвердил, что гелиосейсмически активные солнечные вспышки характеризуются значительно большими потоками нетеплового рентгеновского излучения по сравнению со вспышками без фотосферных возмущений. Найдена линейная взаимосвязь гелиосейсмической энергии с полным потоком нетеплового рентгеновского излучения, а также полной энергией ускоренных электронов. Показано, что степенной индекс нетеплового рентгеновского спектра не является тем параметром, по которому можно разделить две рассматриваемые группы вспышек. Анализ рентгеновских тепловых спектров показывает небольшое отличие вспышек с солнцетрясениями от вспышек без фотосферного отклика. Анализ дифференциальной меры эмиссии выявил тождественность двух выборок вспышек. Обсуждается найденная корреляция энергии солнцетрясений с параметрами тепловой плазмы. В целом полученные статистические результаты косвенно свидетельствуют в пользу теории генерации солнцетрясений пучками ускоренных электронов, инжектированных в плотные слои солнечной атмосферы.

solar flareshelioseismic wavessunquakesX-ray emissionnonthermal electronsphotosphereultraviolet emissionсолнечные вспышкигелиосейсмические возмущениярентгеновское излучениеускоренные электроныфотосфераультрафиолетовое излученияC. L. Wolff, Atrophys. J. 176, 833 (1972).A. G. Kosovichev and V. V. Zharkova, Helioseismology (Paris: ESA, in ESA Special Publication 376, ed. J. T. Hoeksema et al., 341, 1995).A. G. Kosovichev and V. V. Zharkova, Nature 393, 317 (1998).P. H. Scherrer, R. S. Bogart, R. I. Bush, et al., Solar Phys. 162, 129 (1995).V. Domingo, B. Fleck, and A. I. Poland, Solar Phys., 162, Is. 1–2, 1–37 (1995).C. Lindsey and D. C. Braun, Atrophys. J. 485, 895 (1997).A.-C. Donea, D. C. Braun, and C. Lindsey, Astrophys. J. Lett. 513, L143 (1999).C. Lindsey and D. C. Braun, Solar Phys. 192, 261 (2000).J. C. Buitrago-Casas, J. C. Martínez Oliveros, C. Lindsey, et al., Solar Phys. 290, 3151 (2015).A. Donea, Space Sci. Rev. 158, 451 (2011).A. G. Kosovichev, Extraterrestrial Seismology (Cambridge: Cambridge Univ. Press, ed. V. Tong & R. García, 306, 2015).A. G. Kosovichev, Solar Phys. 238, 1 (2006).A. G. Kosovichev and T. Sekii, Astrophys. J. Lett. 670, L147 (2007).I. N. Sharykin, A. G. Kosovichev, V. M. Sadykov, I. V. Zimovets, and I. I. Myshyakov, Astrophys. J. 843, 67 (2017).J. T. Stefan and A. G. Kosovichev, Astrophys. J. 895, 65, 15 (2020).V. M. Sadykov, J. T. Stefan, and A. G. Kosovichev, eprint arXiv:2306.13162 (2023).S. Zharkov, L. M. Green, S. A. Matthews, and V. V. Zharkova, Astrophys. J. Lett. 741, L35 (2011).S. Zharkov, L. M. Green, S. A. Matthews, and V. V. Zharkova, Solar Phys. 284, 315 (2013).H. S. Hudson, G. H. Fisher, and B. T. Welsch, Subsurface and Atmospheric Influences on Solar Activity (San Francisco, CA: ASP, ASP Conf. Ser. 383, ed. R. Howeet al., 221, 2008).G. H. Fisher, D. J. Bercik, B. T. Welsch, and H. S. Hudson, Solar Phys. 277, 59 (2012).J. D. Alvarado-Gómez, J. C. Buitrago-Casas, J. C. Mar-tínez-Oliveros, et al., Solar Phys. 280, 335 (2012).O. Burtseva, J. C. Martínez-Oliveros, G. J. D. Petrie, and A. A. Pevtsov, Astrophys. J. 806, 173 (2015).A. J. B. Russell, M. K. Mooney, J. E. Leake, and H. S. Hudson, Astrophys. J. 831, 42 (2016).I. N. Sharykin, A. G. Kosovichev, and I. V. Zimovets, A-strophys. J. 807, 102 (2015).I. N. Sharykin and A. G. Kosovichev, Astrophys. J. 808, 72 (2015).D. Besliu-Ionescu, A. Donea, and P. Cally, Sun and Geosphere 12, 59 (2017).R. P. Lin, B. R. Dennis, G. J. Hurford, et al., Solar Phys. 210, 3 (2002).R. Chen and J. Zhao, Astrophys. J. 908, 182, 14 (2021).I. N. Sharykin and A. G. Kosovichev, Atrophys. J. 895, 76, 14 (2020).P. H. Scherrer, J. Schou, and R. I. Bush, Solar Phys. 275, Is. 1–2, 207–227 (2012).W. D. Pesnell, B. J. Thompson, and P. C. Chamberlin, Solar Phys. 275, 3–15 (2012).W. M. Neupert, Astrophys. J. Lett. 153, L59 (1968).B. R. Dennis and D. M. Zarro, Solar Phys. 146, 177 (1993).J. C. Brown, Solar Phys. 18, Is. 3, 489–502 (1971).M. A. Livshits, O. G. Badalian, A. G. Kosovichev, and M. M. Katsova, Solar Phys. 73, 269 (1981).G. H. Fisher, R. C. Canfield, and A. N. McClymont, A-strophys. J. 289, 414 (1985).A. G. Kosovichev, Bulletin of the Crimean Astrophysical Observatory 75, 6 (1986).J. C. Allred, A. F. Kowalski, and M. Carlsson, Astrophys. J. 809, 104 (2015).H. Wu, Y. Dai, and M. D. Ding, Astrophys. J. Lett. 943, 1, L6, 7 (2023).J. R. Lemen, A. M. Title, D. J. Akin, et al., Solar Phys. 275, Is. 1–2, 17–40 (2012).M. J. Aschwanden, E. P. Kontar, and N. L. S. Jeffrey, Atrophys. J. 881, 1, 22 (2019).M. J. Aschwanden, P. Boerner, D. Ryan, et al., Atrophys. J. 802, 53, 20 (2015).M. J. Aschwanden, G. Holman, A. O’Flannagain, et al., Astrophys. J. 832, 1, 27, 20 (2016).E. P. Kontar, N. L. S. Jeffrey, A. G. Emslie, and N. H. Bian, Astrophys. J. 809, 1, 35, 11 (2015).M. J. Aschwanden, P. Boerner, A. Caspi, et al., Solar Phys. 290, 10, 2733–2763 (2015).R. L. Aptekar, D. D. Frederics, and S. V. Golenetskii, Space Science Reviews 71, Is. 1–4, 265–272 (1995).D. F. Ryan, A. M. O’Flannagain, M. J. Aschwanden, and P. T. Gallagher, Solar Phys. 289, 2547 (2014).G. J. D. Petrie, Astrophys. J. 759, 50, 18 (2012).S. Wang, C. Liu, R. Liu, N. Deng, Y. Liu, and H. Wang, Astrophys. J. Lett. 745, L17, 5 (2012).I. N. Sharykin, I. V. Zimovets, and A. V. Radivon, Cosmic Research 61, 4, 265–282 (2023).A. N. Shabalin, Yu. E. Charikov, and I. N. Sharykin, A-strophys. J. 931, 1, 27, 13 (2022).V. V. Zharkova and M. Gordovskyy, Astrophys. J. 651, 1, 553–565 (2006).Yu. E. Charikov and A. N. Shabalin, Technical Physics 66, 1092–1099 (2021).E. P. Ovchinnikova, Yu. E. Charikov, A. N. Shabalin, and G. I. Vasil`ev, Geomagn. Aeron. 58, 7, 1008–1013 (2018).