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Résumé IA · arXiv: 2611.02962v1 · astro-ph.SR

Evidence of flare and coronal mass ejection-driven shock acceleration of relativistic protons on 21 November 2024

M. Jarry, A. Papaioannou, G. Vasalos, N. Talebpour Sheshvan, D. E. Morosan, A. Kouloumvakos, G. M. Mason, E. Lavasa,
et 4 autres auteursA. P. Rouillard, A. Anastasiadis, B. Heber, M. Hörlöck
Article original Soumis à arXiv le 02 Nov. 2026 15 pages, 19 figures Licence : CC BY 4.0 Aussi en : en

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L’essentiel

L’événement GLE76 du 21 novembre 2024 présente des indices d’une contribution précoce liée à la flare, complétée de façon variable par l’accélération au choc de CME selon la connectivité magnétique.

Question

L’étude cherche à distinguer les contributions de la flare et du choc entraîné par l’éjection de masse coronale à l’accélération des protons relativistes. Elle examine comment les temps de libération, les propriétés du choc et la connectivité magnétique expliquent les différences observées entre engins spatiaux.

Méthode

Les auteurs combinent les mesures de particules énergétiques de plusieurs observatoires, une analyse de dispersion en vitesse (VDA), des observations radio et des mesures de composition. Ils reconstruisent en 3D le choc à partir d’images EUV et coronographiques, puis évaluent ses paramètres le long des lignes de champ calculées par plusieurs modèles. Les temps de libération VDA sont de 17:57 ± 3 min pour STEREO-A, 18:11 ± 3 min pour SOHO et 17:58 ± 1 min pour Solar Orbiter.

Résultats

  • Résultat Les temps de libération VDA de STEREO-A et Solar Orbiter coïncident avec la phase précoce de la flare, tandis que celui de SOHO est environ 13 à 15 minutes plus tardif.
  • Interprétation des auteurs À STEREO-A, la libération précoce coïncide avec la connexion au choc, tandis que pour Solar Orbiter elle précède d’environ 22 minutes la connexion reconstruite, ce qui défavorise le choc local comme source des premières particules.
    Voir le passage dans l’article
    For SO, we find that its inferred particle release precedes its nominal connection to the reconstructed front by about 22 min.
  • Interprétation des auteurs Les trois observatoires présentent un enrichissement en fer, et les mesures de composition à Solar Orbiter et près de la Terre montrent aussi la présence de 3He, éléments que les auteurs associent à une contribution de la flare.
    Voir le passage dans l’article
    The ion composition shows Fe-enrichment over a broad range of longitude connections in this event.
  • Résultat Les spectres près de la Terre s’étendent jusqu’aux énergies relativistes et sont mieux représentés par des modèles courbes que par une loi de puissance unique.
    Voir le passage dans l’article
    In contrast, curved models such as the Ellison–Ramaty, Weibull, and Band functions provide a more accurate representation, reflecting finite acceleration timescales and energy-dependent escape processes (Ellison and Ramaty, 1985; Band et al., 1993; Martucci et al., 2023).
  • Interprétation des auteurs Les auteurs privilégient un scénario où une population précoce, vraisemblablement en partie accélérée par la flare, est progressivement complétée par une contribution du choc dont l’importance dépend de la connectivité et des conditions locales.
    Voir le passage dans l’article
    We therefore favour a scenario in which an early particle population, plausibly including flare-accelerated particles, is supplemented by an evolving CME-shock contribution whose importance depends on the local acceleration properties and magnetic connectivity.

Limites

  • La géométrie reconstruite du choc est moins contrainte sur son flanc occidental, faute d’observation coronographique adaptée, ce qui accroît l’incertitude sur son expansion latérale.
    Voir le passage dans l’article
    As a result, no clear view of the western flank of the CME was available, reducing the geometric constraints on the ellipsoid and increasing the uncertainty in the fitted lateral expansion.
  • La connexion magnétique près de la Terre est proche de la feuille de courant héliosphérique et les paramètres du choc y varient fortement, ce qui limite leur interprétation.
    Voir le passage dans l’article
    This limits the interpretation of the relationship between shock parameters and SEP spectral evolution at Earth, but does not invalidate the observed spectral evolution itself (Sect. 2.3).
  • La reconstruction tridimensionnelle des sources radio peut rester affectée par la réfraction ionosphérique, susceptible de déplacer les positions déduites.
    Voir le passage dans l’article
    Uncorrected ionospheric refraction may still affect the reconstructed source positions, potentially shifting the inferred locations away from the Sun.

Portée

L’étude soutient que cet événement ne s’explique pas par une seule région d’accélération localement connectée : les signatures des particules reflètent des contributions combinées de la flare, du choc et du transport interplanétaire. Elle souligne que l’importance de ces contributions varie selon les propriétés évolutives du choc et la connectivité magnétique de chaque observateur.

Rédigé par une IA à partir de l’article. Les passages cités sont vérifiés mot pour mot dans le texte analysé ; le reste peut contenir des erreurs.

Mots clés générés par l'IA : GLE76 protons relativistes éruption solaire choc de CME connexion magnétique

Pour aller plus loin

  • Résumé Complet
  • Résumé vulgarisé
  • Article de blog
  • Abstract original
L’article étudie l’origine et l’évolution des protons relativistes détectés lors de l’événement solaire du 21 novembre 2024, troisième événement de hausse du niveau du sol du cycle solaire 25 (GLE76). Les auteurs cherchent à distinguer les contributions de l’éruption solaire et du choc entraîné par l’éjection de masse coronale (CME), ainsi qu’à déterminer comment leur importance varie selon la connexion magnétique de chaque observatoire. L’éruption, issue de la région active AR 13892 située sur la face cachée du Soleil, débute vers 17 h 55 UTC. Elle s’accompagne d’une CME rapide, dont la vitesse est estimée à environ 1 436 km/s par ajustement linéaire. L’événement produit des particules dont l’énergie dépasse 100 MeV et atteint environ 500 MeV. Elles sont détectées près de la Terre, ainsi que par STEREO-A et Solar Orbiter. L’analyse combine des mesures de particules recueillies par plusieurs engins spatiaux, des observations en rayons X, en EUV et en radio, une analyse de dispersion en vitesse (VDA), des modèles de connexion magnétique et une reconstruction tridimensionnelle du choc. La VDA estime l’heure de libération des particules en ajustant leurs temps d’arrivée à différentes énergies, selon l’hypothèse d’une injection commune et d’une propagation le long d’un même trajet. Les auteurs reconstruisent également la forme et l’expansion du front de choc à partir d’images EUV et coronographiques. Ils croisent ensuite cette géométrie avec un modèle MHD de la couronne afin d’estimer les propriétés du choc le long des lignes de champ reliées aux observatoires. Les émissions radio de type II, associées aux chocs, et la composition des particules apportent des indices indépendants sur les mécanismes d’accélération. Les heures de libération estimées par VDA sont de 17 h 57 ± 3 min pour STEREO-A, de 17 h 58 ± 1 min pour Solar Orbiter et de 18 h 11 ± 3 min pour SOHO, près de la Terre. Les longueurs de trajet apparentes estimées sont respectivement de 1,41 ± 0,09 UA, de 1,56 ± 0,04 UA et de 0,88 ± 0,11 UA. Pour STEREO-A, la libération précoce coïncide avec la connexion au choc, estimée vers 17 h 58. Une contribution du choc est donc plausible dès le début de l’événement, en plus de celle de l’éruption. La connexion terrestre est estimée vers 18 h 01, mais cette estimation comporte une importante incertitude : les lignes de champ se répartissent en deux groupes, dont l’un rejoint une région proche de celle connectée à STEREO-A. Le choc devient super-Alfvénien le long des lignes associées à STEREO-A et à la Terre vers 18 h 04. Pour Solar Orbiter, l’heure de libération estimée précède d’environ 22 minutes la connexion nominale au choc, située vers 18 h 20. Les auteurs jugent donc peu probable que le choc local explique les premières particules détectées par cet observatoire. Au fil des heures, les spectres se ramollissent tandis que les intensités augmentent. Les mesures effectuées près de la Terre atteignent les énergies les plus élevées et présentent une coupure, ou un retournement, à haute énergie.
Créé le 10 Nov. 2026

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Mis à jour le 10 novembre 2026.

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