ETUDE DE LA CORRELATION ENTRE LES RAYONS COSMIQUES, L’ACTIVITE SOLAIRE ET L'IRRADIATION SOLAIRE - Mourad SOUAIAIA (My University, 2024)
This study investigates the correlations between cosmic rays, solar activity, and solar irradiance to better understand the complex interactions between the Sun and Earth. Cosmic rays, which are high-energy particles originating from galactic and extragalactic sources, are influenced by solar activity and the interplanetary magnetic field. Solar activity, manifested through sunspots, solar flares, and coronal mass ejections, varies according to an 11-year solar cycle and affects the near-Earth space environment. Solar radiation, which is the total energy emitted by the Sun, also varies with solar activity and has potential effects on Earth's climate.Using data from neutron monitoring stations, solar observatories, and satellite measurements, we conducted a comprehensive analysis of the correlation between cosmic ray flux and indices of solar activity (sunspot number and 10.7 cm radio flux) and total solar irradiance. Our results reveal a strong inverse correlation between cosmic ray flux and solar activity, with Pearson correlation coefficients of -0.84 (p < 0.001) for sunspot number and -0.85 (p < 0.001) for 10.7 cm radio flux. We also found a less pronounced inverse correlation between cosmic ray flux and total solar irradiance, with a Pearson correlation coefficient of -0.81 (p < 0.01). Additionally, we confirmed the well-known positive correlation between solar activity and total solar irradiance.These findings have important implications for understanding the Sun-Earth relationship. The modulation of cosmic ray flux by solar activity and the interplanetary magnetic field highlights the Sun's influence on the near-Earth space environment. The observed correlations between cosmic rays, solar activity, and solar radiation suggest complex links between these phenomena, which may have consequences for Earth's climate and space technologies. -------------------------------------------------------------------------------------- تبحث هذه الدراسة في الارتباطات بين الأشعة الكونية والنشاط الشمسي والإشعاع الشمسي لفهم أفضل للتفاعلات المعقدة بين ‏الشمس والأرض. تتأثر الأشعة الكونية، وهي جسيمات عالية الطاقة تنشأ من مصادر مجرية وخارج مجرية، بالنشاط ‏الشمسي والمجال المغناطيسي بين الكواكب. يتغير النشاط الشمسي، الذي يتجلى من خلال البقع الشمسية والانفجارات الشمسية ‏وانبعاثات الكتلة الإكليلية، وفقًا لدورة شمسية مدتها 11 عامًا ويؤثر على بيئة الفضاء القريبة من الأرض. كما يتغير الإشعاع ‏الشمسي، وهو إجمالي الطاقة الصادرة عن الشمس، مع النشاط الشمسي وله تأثيرات محتملة على مناخ الأرض‎.‎باستخدام بيانات من محطات مراقبة النيوترونات والمراصد الشمسية وقياسات الأقمار الصناعية، أجرينا تحليلاً شاملاً ‏للارتباط بين تدفق الأشعة الكونية ومؤشرات النشاط الشمسي (عدد البقع الشمسية وتدفق الراديو 10.7 سم) والإشعاع الشمسي ‏الكلي. تكشف نتائجنا عن ارتباط عكسي قوي بين تدفق الأشعة الكونية والنشاط الشمسي، مع معاملات ارتباط بيرسون -0.84‏‎‎‎(p < 0.001) ‎لعدد البقع الشمسية‏‎ ‏ و -0.85‏‎ (p < 0.001) ‎لتدفق الراديو 10.7 سم. كما وجدنا ارتباطًا عكسيًا أقل وضوحًا ‏بين تدفق الأشعة الكونية والإشعاع الشمسي الكلي، بمعامل ارتباط بيرسون -0.81‏‎ (p < 0.01) ‎بالإضافة إلى ذلك، أكدنا ‏الارتباط الإيجابي المعروف جيدًا بين النشاط الشمسي والإشعاع الشمسي الكلي‎.‎لهذه النتائج آثار مهمة لفهم العلاقة بين الشمس والأرض. يسلط تعديل تدفق الأشعة الكونية بواسطة النشاط الشمسي والمجال ‏المغناطيسي بين الكواكب الضوء على تأثير الشمس على بيئة الفضاء القريبة من الأرض. تشير الارتباطات الملاحظة بين ‏الأشعة الكونية والنشاط الشمسي والإشعاع الشمسي إلى وجود روابط معقدة بين هذه الظواهر، والتي قد يكون لها عواقب على ‏مناخ الأرض والتقنيات الفضائية‎.‎ -------------------------------------------------------------------------------------- Cette étude examine les corrélations entre les rayons cosmiques, l'activité solaire et l'irradiance solaire ‎ pour mieux comprendre les interactions complexes entre le Soleil et la Terre. Les rayons cosmiques, qui sont des particules de haute énergie provenant de sources galactiques et extragalactiques, sont influencés par l'activité solaire et le champ magnétique interplanétaire. L'activité solaire, qui se manifeste par des taches solaires, des éruptions solaires et des éjections de masse coronale, varie selon un cycle solaire de 11 ans et affecte l'environnement spatial proche de la Terre. l'irradiance solaire ‎, qui est l'énergie totale émise par le Soleil, varie également avec l'activité solaire et a des effets potentiels sur le climat de la Terre.En utilisant des données provenant de stations de surveillance des neutrons, d'observatoires solaires et de mesures satellitaires, nous avons effectué une analyse complète de la corrélation entre le flux de rayons cosmiques et les indices d'activité solaire (nombre de taches solaires et flux radio de 10,7 cm) et l'irradiance solaire ‎ total. Nos résultats révèlent une forte corrélation inverse entre le flux de rayons cosmiques et l'activité solaire, avec des coefficients de corrélation de Pearson de -0,84 (p < 0,001) pour le nombre de taches solaires et de -0,85 (p < 0,001) pour le flux radio de 10,7 cm. Nous avons également trouvé une corrélation inverse moins prononcée entre le flux de rayons cosmiques et l'irradiance solaire ‎ total, avec un coefficient de corrélation de Pearson de -0,81 (p < 0,01). De plus, nous avons confirmé la corrélation positive bien connue entre l'activité solaire et le rayonnement solaire total.Ces résultats ont des implications importantes pour la compréhension de la relation Soleil-Terre. La modulation du flux de rayons cosmiques par l'activité solaire et le champ magnétique interplanétaire met en évidence l'influence du Soleil sur l'environnement spatial proche de la Terre. Les corrélations observées entre les rayons cosmiques, l'activité solaire et l'irradiance solaire ‎suggèrent des liens complexes entre ces phénomènes, qui peuvent avoir des conséquences sur le climat de la Terre et les technologies spatiales.