🔧На сайте запланированы технические работы
25.12.2025 в промежутке с 18:00 до 21:00 по Московскому времени (GMT+3) на сайте будут проводиться плановые технические работы. Возможны перебои с доступом к сайту. Приносим извинения за временные неудобства. Благодарим за понимание!
🔧Site maintenance is scheduled.
Scheduled maintenance will be performed on the site from 6:00 PM to 9:00 PM Moscow time (GMT+3) on December 25, 2025. Site access may be interrupted. We apologize for the inconvenience. Thank you for your understanding!

 

PROCESSES OF ACCELERATION AND TRANSFER OF ELECTRONS IN A PULSE CIRCULAR RIBBON FLARE

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

We discuss acceleration and transport of electrons in the circular flare SOL2024-03-25T06:37:00 of the M4.4 X-ray class, characterized by a record-short duration of hard X-ray emission pulse. We have used radio data in the 0.1–40 GHz range, including images of the flare region in the Siberian Radio Heliograph frequency range. Microwave and hard X-ray emissions are generated in the vicinity of the magnetic domain by the interaction of ropes visible at 1600 Å. The impulsive stage ended with a short peak <5 s long, recorded simultaneously at 35 GHz and in the 100–300 keV range. After the peak under ropes, a long loop in the ultraviolet (UV) rises and a broad plasma ejection appears which is directed along the outer spine observed before the flare. Large loops connect the spine and the remote source. There is a broadband microwave source at the remote footpoint at 215 arc. sec., with the delay of its maximum from the peak in the flare core being ~5 s, and the electron propagation velocity along the large loops estimated at one-third of the velocity of light. A distinctive feature of the radiation of the remote source was high degree of its circular polarization. The meter flare emission indicates that tops of large loops are filled with non-thermal electrons with large pitch angles. The set of spatial, spectral, and polarization characteristics of microwave sources obtained for the first time is discussed in the context of the known results on the nature of circular ribbon flares.

Sobre autores

Alexander Altyntsev

Institute of Solar Terrestrial Physics SB RAS

ORCID ID: 0000-0002-1589-556X
doctor of physical and mathematical sciences

Nataliya Meshalkina

Institute of Solar Terrestrial Physics SB RAS

Email: nata@iszf.irk.ru
ORCID ID: 0000-0002-6873-6394
candidate of physical and mathematical sciences

Sergey Anfinogentov

Institute of Solar-Terrestrial Physics SB RAS

Email: anfinogentov@iszf.irk.ru
candidate of physical and mathematical sciences

Dmitriy Zhdanov

Institute of Solar Terrestrial Physics SB RAS

Email: zhdanov@iszf.irk.ru

Ivan Myshyakov

Institute of Solar-Terrestrial Physics SB RAS

Email: ivan_m@iszf.irk.ru
ORCID ID: 0000-0002-8530-7030
candidate of physical and mathematical sciences

Evgeniy Ivanov

Institute of Solar Terrestrial Physics SB RAS

Email: eugenessrt@gmail.com
ORCID ID: 0009-0006-7712-9330

Chengming Tan

State Key Laboratory of Solar Activity and Space Weather, National Space Science Center CAS

Email: tanchengming@nssc.ac.cn

Zhao Wu

School of Space Science and Physics, Shandong University; Laboratory for Electromagnetic Detection, Institute of Space Sciences, Shandong University

Email: wuzhao@sdu.edu.cn

Bibliografia

  1. Altyntsev A., Lesovoi S., Globa M., Gubin A., Kochanov A., Grechnev V., Ivanov E., Kobets V., Meshalkina N., et al. Multiwave Siberian Radioheliograph. Sol.-Terr. Phys. 2020, vol. 6, iss. 2, p. 30. doi: 10.12737/stp-62202003.
  2. Altyntsev A.T., Meshalkina N.S., Sych R.A., Kolotkov D.Y. Double peak quasi-periodic pulsations in a circular-ribbon flare. Astron. Astrophys. 2022, vol. 663, id. A149, 8 p. doi: 10.1051/0004-6361/202243144.
  3. Aschwanden M.J. Physics of the Solar Corona: An Introduction. Springer-Verlag; Praxis, 2004, 842 p.
  4. Brown J.C., Melrose D.B., Spicer, D.S. Production of a collisionless conduction front by rapid coronal heating and its role in solar hard X-ray bursts. Astrophys. J. 1979, part 1, vol. 228, pp. 592–597. doi: 10.1086/156883.
  5. Chen X., Yan Y., Tan B., Huang J., Wang W., Chen L., et al. Quasi-periodic pulsations before and during a solar flare in AR 12242. Astrophys. J. 2019, vol. 878, no. 2, p. 78. doi: 10.3847/1538-4357/ab1d64.
  6. Dulk G.A., Marsh K.A. Simplified expressions for the gyrosynchrotron radiation from mildly relativistic, nonthermal and thermal electrons. Astrophys. J. 1982, vol. 259, p. 350. doi: 10.1086/160171.
  7. Fleishman G.D., Melnikov V.F. Gyrosynchrotron emission from anisotropic electron distributions. Astrophys. J. 2003, vol. 587, iss. 2, pp. 823–835. doi: 10.1086/368252.
  8. Guidice D.A., Cliver E.W., Barron W.R., Kahler S. The Air Force RSTN System. Bull. of the American Astronomical Society. 1981, vol. 13, p. 553.
  9. Kumar P., Nakariakov V.M., Cho K.S. Observation of a quasiperiodic pulsation in hard X-ray, radio, and extreme-ultraviolet wavelengths. Astrophys. J. 2016, vol. 822, no. 1, p. 7. doi: 10.3847/0004-637X/822/1/7.
  10. Ledenev V.G. Generation of electromagnetic radiation by an electron beam with a bump on the tail distribution function. Solar Phys. 1998, vol. 179, iss. 2, pp. 405–420. doi: 10.1023/A:1005007026541.
  11. Lee J., White S.M., Chen X., Chen Y., Ning H., Li Bo, Masuda S. Microwave study of a solar circular ribbon flare. Astrophys. J. Lett. 2020, vol. 901, p. L10. doi: 10.3847/2041-8213/abb4dd.
  12. Lemen J.R., Title A.M., Akin D.J., Boerner P.F, Chou C., Drake J.F., Duncan D.W., Edwards Ch.G., et al. The Atmospheric Imaging Assembly (AIA) on the Solar Dynamics Observatory (SDO). Solar Phys. 2012, vol. 275, no. 1-2, pp. 17–40. doi: 10.1007/s11207-011-9776-8.
  13. Lesovoi S.V., Altyntsev A.T., Ivanov E.F., Gubin A.V. A 96-antenna radioheliograph. Res. Astron. Astrophys. 2014, vol. 14, iss. 7, article id. 864–868. doi: 10.48550/arXiv.1403.4748.
  14. Lesovoi S.V., Kobets V. Correlation plots of the Siberian Radioheliograph. Sol.-Terr. Phys. 2017, vol. 3, iss. 1. pp. 19–25. DOI: arXiv:1705.10043.
  15. Levin B.N., Melnikov V.F. Quasi-linear model for the plasma mechanism of narrow-band microwave burst generation. Solar Phys. 1993, vol. 148, iss. 2, pp. 325–340. DOI: 10.1007/ BF00645093.
  16. Masson S., Pariat E., Aulanier G., Schrijver C.J. The nature of flare ribbons in coronal null-point topology. Astrophys. J. 2009, vol. 700, iss.1, pp. 559–578. doi: 10.1088/0004-637X/700/1/559.
  17. Meegan C., Lichti G., Bhat P.N., et al. The Fermi gamma-ray burst monitor. Astrophys. J. 2009, vol. 702. p. 791. doi: 10.1088/0004-637X/702/1/791.
  18. Meshalkina N.S., Uralov A.M., Grechnev V.V., Altyntsev A.T., Kashapova L.K. Eruptions of magnetic ropes in two homologous solar events of 2002 June 1 and 2: a key to understanding an enigmatic flare. PASJ. 2009, vol. 61, p. 791. doi: 10.1093/pasj/61.4.791.
  19. Meshalkina N.S., Altyntsev A.T. Heating manifestations at the onset of the 29 June 2012 flare. Sol.-Terr. Phys. 2024, vol. 10, iss. 3, pp. 11–17. doi: 10.12737/stp-103202402.
  20. Nakajima H., Nishio M., Enome S., Shibasaki K., Takano T., Hanaoka Y., Torii C., et al. The Nobeyama Radioheliograph. Proc. IEEE. 1994, vol. 82, p. 705.
  21. Pontin D.I., Priest E.R., Galsgaard K. On the nature of reconnection at a solar coronal null point above a separatrix dome. Astrophys. J. 2013, vol. 774, iss. 2, article id. 154, 10 p. doi: 10.1088/0004-637X/774/2/154.
  22. Priest E.R., Titov V.S. Magnetic reconnection at three-dimensional null points. Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series. 1996, vol. A354(1721), pp. 2951–2992. doi: 10.1098/rsta.1996.0136.
  23. Shang Z., Xu K., Liu Y., Wu Z., Lu G., Zhang Y. Y., et al. A broadband solar radio dynamic spectrometer working in the millimeter-wave band. Astrophys. J. Suppl. Ser. 2022, vol. 258, p. 25. doi: 10.3847/1538-4365/ac4257.
  24. Shang Z., Wu Z., Liu Y., Bai Yu, Lu G., Zhang Y. Y., et al. The calibration of the 35–40 GHz solar radio spectrometer with the new moon and a noise source. Astrophys. J. Suppl. Ser. 2023, vol. 268, p. 45. doi: 10.3847/1538-4365/acee00.
  25. Sun X, Hoeksema J.T, Liu Y, Aulanier G., Su Y., Hannah I.G., Hock R.A. Hot spine loops and the nature of a late-phase solar flare. Astrophys. J. 2013, vol. 778, iss. 2, p. 139. doi: 10.1088/0004-637X/778/2/139.
  26. Tan C.M., Yan Y.H., Tan B.L., Yoshimi N., Tanaka H., Enome S. Study of calibration of solar radio spectrometers and the quiet-Sun radio emission. Astrophys. J. 2015, vol. 808, p. 61. doi: 10.1088/0004-637X/808/1/61.
  27. Torii C., Tsukiji Y., Kobayashi S., et al. Full-automatic radiopolarimeters for solar patrol at microwave frequencies. Proc. of the Research Institute of Atmospherics. Nagoya University, 1979, vol. 26, pp. 129–132.
  28. Uralov A.M., Lesovoi S.V., Zandanov V.G., Grechnev V.V. Dual-filament initiation of a coronal mass ejection: observations and model. Solar Phys 2002, vol. 208, iss. 1, pp. 69–90. doi: 10.1023/A:1019610614255.
  29. Vlahos L., Papadopoulos K. On the upconversion of ion-sound to Langmuir turbulence. Astrophys. J. 1979, Part 2. Letters to the Editor, vol. 234, Dec. 15, 1979, pp. L217, L218. Navy-supported research. doi: 10.1086/183143.
  30. Yan Y., Zhang J.,Wang W., Liu F., Chen Z., Ji G. The Chinese Spectral Radioheliograph — CSRH. Earth, Moon, and Planets. 2009, vol. 104, iss. 1-4, pp. 97–100. doi: 10.1007/s11038-008-9254-y.
  31. Yan Yihua, Chen Linjie, Yu Sijie. First radio burst imaging observation from Mingantu Ultrawide Spectral Radioheliograph. IAUS. 2016, vol. 320, pp. 427–435. doi: 10.1017/S174392131600051X.
  32. Wang Wei, Yan Yihua, Liu D., Chen Z., Su C., Liu F., et al. Calibration and data processing for a Chinese Spectral Radioheliograph in the decimeter wave range. Publications Astronomical Society Japan. 2013, vol. 65, iss. SP1, id. S18. doi: 10.1093/pasj/65.sp1.S18.
  33. Zhang Q. Circular-ribbon flares and the related activities. Rev. Modern Plasma Physics. 2024, vol. 8, iss. 1, article id. 7. doi: 10.1007/s41614-024-00144-9.
  34. Zhdanov D.A., Zandanov V.G. Broadband microwave spectropolarimeter. Central European Astrophysical Bulletin. 2011, vol. 35. p. 223.
  35. Zheleznyakov V.V., Zlotnik E.Ya., Zaitsev V.V., Shaposhnikov V.E. Double plasma resonance and its manifestations in radio astronomy. Physics-Uspekhi. 2016, vol. 59, no. 10. doi: 10.3367/UFNe.2016.05.037813.
  36. URL: https://radiomag.iszf.irk.ru/books/sibirskii-radiogeliograf/page/sintez-radioizobrazenii-s-pomoshhiu-paketa-srh-synth (accessed June 25, 2025).
  37. URL: https://badary.iszf.irk.ru/srhCorrPlot.php (accessed June 25, 2025).
  38. URL: https://ckp-rf.ru/catalog/usu/4138190/ (accessed June 25, 2025).
  39. URL: http://ckp-angara.iszf.irk.ru/ (accessed June 25, 2025).

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».