AVERAGE SPATIAL DISTRIBUTION OF COSMIC RAYS BEHIND THE INTERPLANETARY SHOCK-GLOBAL MUON DETECTOR NETWORK OBSERVATIONS

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Kozai, M. ; Munakata, K. ; Kato, C. ; Kuwabara, T. ; Rockenbach, M. ; Dal Lago, A. ; Schuch, N. J. ; Braga, C. R. ; Mendonca, R. R. S. ; Al Jassar, H. K. ; Sharma, M. M. ; Duldig, M. L. ; Humble, J. E. ; Evenson, P. ; Sabbah, I. ; Tokumaru, M.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: ASTROPHYSICAL JOURNAL; v. 825, n. 2 JUL 10 2016.
• Citações Web of Science: 3

Resumo

We analyze the galactic cosmic ray (GCR) density and its spatial gradient in Forbush Decreases (FDs) observed with the Global Muon Detector Network (GMDN) and neutron monitors (NMs). By superposing the GCR density and density gradient observed in FDs following 45 interplanetary shocks (IP-shocks), each associated with an identified eruption on the Sun, we infer the average spatial distribution of GCRs behind IP-shocks. We find two distinct modulations of GCR density in FDs, one in the magnetic sheath and the other in the coronal mass ejection (CME) behind the sheath. The density modulation in the sheath is dominant in the western flank of the shock, while the modulation in the CME ejecta stands out in the eastern flank. This east-west asymmetry is more prominent in GMDN data responding to similar to 60 GV GCRs than in NM data responding to similar to 10 GV GCRs, because of the softer rigidity spectrum of the modulation in the CME ejecta than in the sheath. The geocentric solar ecliptic-y component of the density gradient, G(y), shows a negative (positive) enhancement in FDs caused by the eastern (western) eruptions, while G(z) shows a negative (positive) enhancement in FDs caused by the northern (southern) eruptions. This implies that the GCR density minimum is located behind the central flank of IP-shocks and propagating radially outward from the location of the solar eruption. We also confirmed that the average Gz changes its sign above and below the heliospheric current sheet, in accord with the prediction of the drift model for the large-scale GCR transport in the heliosphere. (AU)

• Processo FAPESP: 12/20594-0 - Análise em uma e duas dimensões de precursores de tempestades geomagnéticas através de dados da Rede Gloabl de Detectores de Múons (GMDN)
• Beneficiário: Rafael Rodrigues Souza de Mendonça
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 08/08840-0 - Estudo de distúrbios solar-interplanetário-geomagnéticos usando observações de satélites e da Rede Mundial de Detectores de Muons (GMDN) para aplicações em Clima Espacial
• Beneficiário: Carlos Roberto Braga
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 14/24711-6 - Estudo conjunto de ejeções coronais de massa e suas estruturas correspondentes nas vizinhanças da Terra
• Beneficiário: Carlos Roberto Braga
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 13/02712-8 - Estudo de estruturas magnéticas interplanetárias utilizando observações de raios cósmicos da Rede Global de Detectores de Muons
• Beneficiário: Carlos Roberto Braga
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Processo FAPESP: 12/05436-9 - Estudo de Ejeções Solares e seus correspondentes interplanetários utilizando observações conjuntas de detectores de raios cósmicos de superfície e coronógrafos
• Beneficiário: Carlos Roberto Braga
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 13/03530-0 - Análise em uma e duas dimensões de precursores de tempestades geomagnéticas através de dados da Rede Global de Detectores de Muons
• Beneficiário: Rafael Rodrigues Souza de Mendonça
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado