🔧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!

 

FEATURES OF SOLAR ACTIVITY MANIFESTATIONS IN COSMIC RAYS MAY 10–11, 2024

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

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.

About the authors

V. S. Makhmutov

Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences; Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University)

Email: makhmuty@sci.lebedev.ru
Moscow, Russia; Moscow region, Dolgoprudny, Russia

G. A. Bazilevskaya

Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

M. V. Filippov

Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

Yu. I. Stozhkov

Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

E. D. Tulnikov

Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

V. I. Erkhov

Eurasian National University

Astana, Kazakhstan

A. K. Morzabaev

Eurasian National University

Astana, Kazakhstan

E. A. Tulekov

Eurasian National University

Astana, Kazakhstan

J. -P Raulin

Mackenzie University

Sao Paulo, Brazil

J. Takza

Mackenzie University

Sao Paulo, Brazil

References

  1. 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)
  2. 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/a4329c
  3. Chilingarian 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/10.1029/2009JA014346
  4. Mangeard 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.
  5. 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.
  6. 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/s11207-024-02338-3
  7. Gil 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/s11207-018-1375-5
  8. Ghag 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.2023.106146
  9. Abunin 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/s11207-019-1574-8
  10. Дворинков 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.
  11. 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)
  12. 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)
  13. 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)
  14. 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)
  15. 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.
  16. 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.
  17. 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/10.1002/2016JA023819
  18. Mishev 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/10.1029/2019JA0
  19. Adriani 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.2012.09.029
  20. Adriani 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/742/2/102
  21. Poluianov 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.2022.03.037
  22. Usoskin 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

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

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».