Cosmic ResearchCosmic ResearchКосмические исследования0023-42063034-5502The Russian Academy of Sciences69943410.7868/S3034550225060081ArticlesСтатьиResearch ArticleFEATURES OF SOLAR ACTIVITY MANIFESTATIONS IN COSMIC RAYS MAY 10–11, 2024ОСОБЕННОСТИ ПРОЯВЛЕНИЙ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ В КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧАХ 10–11 МАЯ 2024 Г.MakhmutovV. S.МахмутовВ. С.makhmuty@sci.lebedev.ruBazilevskayaG. A.БазилевскаяГ. А.email@example.comFilippovM. V.ФилипповМ. В.email@example.comStozhkovYu. I.СтожковЮ. И.email@example.comTulnikovE. D.ТульниковЕ. Д.email@example.comErkhovV. I.ЕрховВ. И.email@example.comMorzabaevA. K.МорзабаевА. К.email@example.comTulekovE. A.ТулековЕ. А.email@example.comRaulinJ. -PРоланЖ. -Пemail@example.comTakzaJ.ТакаяЖ.email@example.comLebedev Physical Institute of the Russian Academy of SciencesФизический институт имени П. Н. Лебедева Российской академии наукMoscow Institute of Physics and Technology (National Research University)Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)Eurasian National UniversityЕвразийский национальный университет имени Л. Н. ГумилеваMackenzie UniversityУниверситет Маккензи15122025636VOL 63, NO6 (2025)ТОМ 63, №6 (2025)66367325122025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://rjsvd.com/0023-4206/article/view/699434

The paper presents the results of an analysis of solar and geomagnetic activity, variations in cosmic ray fluxes during the period of May 10–11, 2024. At that time, the largest geomagnetic storm in the last 20 years occurred, caused by the arrival of several solar coronal plasma emissions to the Earth, which initiated the Forbush decrease in galactic cosmic rays (GCL) on May 10–11, 2024. This event was registered by the global network of ground-based neutron monitors (NM). The peculiarity of this period lies in the fact that, along with a significant decrease in GCL fluxes in the main phase of the geomagnetic storm, the GOES and SOHO spacecraft recorded the arrival of a stream of high-energy solar cosmic rays into near-Earth space. The source of these particles was a powerful solar flare of magnitude X5.8/2B (coordinates S17W44), which began on May 11 at 01:10 UT. SCL fluxes in a wide range of energies began to be observed on spacecraft almost simultaneously, and at ~02:10 UT, a short-term increase in cosmic rays began, recorded by high-latitude terrestrial NM, marked as the GLE 74 event. Thus, the ground-based installations demonstrated a complex behavior of particle fluxes due to the superposition of SCL fluxes on modulated HCL fluxes during Forbush lowering. The main focus of the work is on the assessment of the possible contribution of SCL fluxes to the observed increases in the NM count. The analysis uses data from the ground-based NM network, as well as data from CL measurements by CARPET instruments and neutron detectors located at the Dolgoprudnenskaya Scientific Station of the FIAN, at the Eurasian National University (Astana, Republic of Kazakhstan) and at the CASLEO Astronomical Complex (Argentine Andes). To determine the energy spectra of the SCL, measurement data from the GOES and SOHO spacecraft are used. Cosmic ray flux measurements are analyzed in conjunction with data on solar, interplanetary, and geomagnetic activity.

В работе представлены результаты анализа солнечной и геомагнитной активности, вариаций потоков космических лучей в период 10–11.V.2024. В это время произошла крупнейшая за последние 20 лет геомагнитная буря, вызванная приходом к Земле нескольких выбросов солнечной корональной плазмы, которые инициировали Форбуш-понижение в галактических космических лучах (ГКЛ) в этот период. Это событие зарегистрировано мировой сетью наземных нейтронных мониторов (HM). Особенность данного периода заключается и в том, что наряду со значительным понижением потоков ГКЛ в главной фазе геомагнитной бури, на космических аппаратах GOES и SOHO был зафиксирован приход в околоземное пространство потока высокоэнергичных солнечных космических лучей (СКЛ). Источником этих частиц являлась мощная солнечная вспышка балла X5.8/2B (координаты S17W44), начавшаяся 11 мая в 01:10 UT. Потоки СКЛ в широком диапазоне энергий начали наблюдаться на космических аппаратах практически одновременно и в ~02:10 UT началось кратковременное возрастание космических лучей, зарегистрированное высокоширотными наземными HM, отмеченное как событие GLE 74. Таким образом, наземные установки демонстрировали сложное поведение потоков частиц, обусловленное наложением потоков СКЛ на модулированные потоки ГКЛ во время Форбуш-понижения. Основное внимание в работе уделено оценке возможного вклада потоков СКЛ в наблюдаемое возрастание счета на HM. Для анализа используются данные сети наземных HM, а также данные измерений космических лучей приборами “КОВЕР” и нейтронными детекторами, расположенными на Долгопрудненской научной станции ФИАН (Россия), в Евразийском национальном университете (Казахстан) и в астрономическом комплексе КАСЛЕО (Аргентина). Для определения энергетических спектров СКЛ используются данные измерений на спутниках GOES и SOHO. Данные измерений потоков космических лучей анализируются совместно с данными о солнечной, межпланетной и геомагнитной активности.

Работа выполнена в рамках государственного задания ФИАН.Махмутов В.С., Базилевская Г.А., Филиппов М.В. и др. Вариации космических лучей во время экстремальных геомагнитных возмущений 9–15 мая 2024 г. // Изв. РАН. Сер. физ. 2025. № 5. Т. 89. № 6. С. 873–877 DOI: 10.31857/S0367676525060076. (=Makhmutov V.S., Bazilevskaya G.A., Philippov M.V. et al., Variations in Cosmic Rays during the Extreme Geomagnetic Disturbances of May 9–15, 2024 // Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 2025. V. 89. No. 6. P. 830–834. DOI: 10.1134/S1062873825711249)Chilingarian A., Karapetyan T., Sargsyan B. et al. Increase in the count rates of ground-based cosmic-ray detectors caused by the heliomagnetic disturbance on 5 November 2023 // A Letters Journal Exploring the Frontiers of Physics (EPL). 2024. V. 146. Art.ID. 24001. https://doi.org/10.1209/0295–5075/a4329cChilingarian A., Bostanjyan N. Cosmic ray intensity increases detected by Aragats Space Environmental Center monitors during the 23rd solar activity cycle in correlation with geomagnetic storms // J. Geophys. Res. 2009. V. 114. Art.ID. A09107. https://doi.org/10.1029/2009JA014346Mangeard P.S., Muangha P., Pyle R. et al. (The IceCube collaboration). Impulsive Increase of Galactic Cosmic Ray Flux Observed by IceTop // Proc. 35th Int. Cosmic Ray Conf. Busan, Korea. 2017. V. 35. Art.ID. 133.Munakata K., Kozai M., Evenson P. et al. Cosmic-ray short burst observed with the Global Muon Detector Network (GMDN) on 2015 June 22 // Astrophys. J. 2018. V. 862. Art.ID. 170. DOI: 10.3847/1538-4357/aacdfe.Gil A., Asvestari E., Mishev A. et al. New Anisotropic Cosmic-Ray Enhancement (ACRE) Event on 5 November 2023 Due to Complex Heliospheric Conditions // Sol. Phys. 2024. V. 299. Art.ID. 97. https://doi.org/10.1007/s11207-024-02338-3Gil A., Kovaltsov G.A., Mikhailov V.V. et al. An Anisotropic Cosmic-Ray Enhancement Event on 07-June-2015: A Possible Origin // Sol. Phys. 2018. V. 293. Art.ID. 154. https://doi.org/10.1007/s11207-018-1375-5Ghag K., Tari P., Raghav A. et al. The role of extreme geomagnetic storms in the Forbush decrease profile // J. Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2023. V. 252. Art.ID. 106446. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2023.106146Abunin A.A., Abunina M.A., Belov A.V. et al. Peculiar Solar Sources and Geospace Disturbances on 20–26 August 2018 // Sol Phys. 2020. V. 295. Art.ID. 7. https://doi.org/10.1007/s11207-019-1574-8Дворинков В.М., Сдобнов В.Е., Сереев А.В. Аномальные вариации космических лучей в диапазоне жесткости 2–5 ГВ и их связь с пеллосферными возмущениями // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1988. Т. 52. С. 2435–2437.Махмутов В.С., Ролан Ж.-П., Мендонса Р.Р.С. и др. Вариации космических лучей, зарегистрированные на установке КОВЕР (CARPET) 7 марта 2011 г // Изв. РАН. Сер. физ. 2013. Т. 77. № 5. С. 564–566. (= Makhmutov V.S., Raulin J.-P., de Mendonca R.R.S. et al. Cosmic ray variations recorded by the CARPET facility on March 7, 2011 // Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 2013. V. 77(5). P. 500. https://doi.org/10.3103/S1062873813050390)Филиппов М.В., Стожков Ю.Н., Махмутов В.С. и др. Разработка компактного наземного нейтронного детектора // Изв. РАН. Сер. физ. 2015. Т. 79. № 5. С. 753–756. (= Philippov M.V., Stozhkov Y.I., Makhmutov V.S. et al. Developing a compact ground-based neutron detector // Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 2015. V. 79. № 5. https://doi.org/10.3103/S1062873815050202)Махмутов В.С., Стожков Ю.Н., Ролан Ж.П. и др. Вариации космических лучей и приземного электрического поля в январе 2016 г. // Изв. РАН. Сер. физ. 2017. Т. 81. № 2. С. 262–265. (= Makhmutov V.S., Stozhkov Y.I., Raulin J.-P. et al. Variations in cosmic rays and the surface electric field in January 2016 // Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 2017. V. 81. Iss. 2. https://doi.org/10.3103/S1062873817020265)Филиппов М.В., Махмутов В.С., Стожков Ю.И и др. Исследование вариаций потоков нейтронов с помощью наземного нейтронного детектора // Изв. РАН. Сер. физ. 2019. Т. 83. № 5. С. 670–672. (= Philippov M.V., Makhmutov V.S., Stozhkov Y.I. et al. Studying Variations in Neutron Fluxes with a Ground-Based Neutron Detector // Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 2019. V. 83. Iss. 5. https://doi.org/10.3103/S1062873819050137)Свиржевский Н.С. Временные и пространственные вариации заряженного излучения в атмосфере Земли. Диссертация на соискание ученой степени доктора физ-мат. наук. Москва: ФИАН, 2002. 289 с.Власова Н.А., Базилевская Г.А., Пинбург Е.А. и др. Потоки солнечных энергичных протонов в околоземном пространстве 13–23 марта 2023 г. // Космические исследования. 2024. Т. 62. № 2. С. 177–188. DOI: 10.31857/S0023420624020045.Usoskin I.G., Gil A., Kovaltsov A. et al. Heliospheric modulation of cosmic rays during the neutron monitor era: Calibration using PAMELA data for 2006–2010 // J. Geophys. Res. Space Physics. 2017. V. 122. P. 3875–3887. https://doi.org/10.1002/2016JA023819Mishev A.L., Koldobskiy S.A., Kovaltsov G.A. et al. Updated neutron-monitor yield function: Bridging between in situ and ground-based cosmic ray measurements // J. Geophys. Res. Space Physics. 2020. V. 125. Art.ID. e2019JA027433. https://doi.org/10.1029/2019JA0Adriani O., Barbarino G.C., Bazilevskaya G.A. et al. Measurements of cosmic-ray proton and helium spectra with the PAMELA calorimeter // Advances in Space Research. 2013. V. 51. P. 219–226. http://dx.doi.org/10.1016/j.asr.2012.09.029Adriani O., Barbarino G.C., Bazilevskaya G.A. et al. Observations of the 2006 December 13 and 14 solar particle events in the 80 MeV n-1-3 GeV n-1 range from space with the PAMELA detector // Astrophysical J. 2011. V. 742. Art.ID. 102. https://doi.org/10.1088/0004-637X/742/2/102Poluianov S., Batalla O. Cosmic-ray atmospheric cutoff energies of polar neutron monitors // Advances in Space Research. 2022. V. 70. P. 2610–2617. https://doi.org/10.1016/j.asr.2022.03.037Usoskin I.G., Kovaltsov G.A., Adriani O. et al. Force-field parameterization of the galactic cosmic ray spectrum: Validation for Forbush decreases // Advances in Space Research. 2015. V. 55. P. 2940–2945. http://dx.doi.org/10.1016/j.asr.2015.03.009