We present the precision measurements of 11 years of daily cosmic electron fluxes in the rigidity interval from 1.00 to 41.9 GV based on 2.0 x 108 electrons collected with the Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) aboard the International Space Station. The electron fluxes exhibit variations on multiple timescales. Recurrent electron flux variations with periods of 27 days, 13.5 days, and 9 days are observed. We find that the electron fluxes show distinctly different time variations from the proton fluxes. Remarkably, a hysteresis between the electron flux and the proton flux is observed with a significance of greater than 6 sigma at rigidities below 8.5 GV. Furthermore, significant structures in the electron-proton hysteresis are observed corresponding to sharp structures in both fluxes. This continuous daily electron data provide unique input to the understanding of the charge sign dependence of cosmic rays over an 11-year solar cycle.

Temporal Structures in Electron Spectra and Charge Sign Effects in Galactic Cosmic Rays / Aguilar, M.; Cavasonza, L. Ali; Ambrosi, G.; Arruda, L.; Attig, N.; Bagwell, C.; Barao, F.; Barrin, L.; Bartoloni, A.; Başeğmez-du Pree, S.; Battiston, R.; Behlmann, M.; Belyaev, N.; Berdugo, J.; Bertucci, B.; Bindi, V.; Bollweg, K.; Bolster, J.; Borgia, B.; Boschini, M. J.; Bourquin, M.; Bueno, E. F.; Burger, J.; Burger, W. J.; Burmeister, S.; Cai, X. D.; Capell, M.; Casaus, J.; Castellini, G.; Cervelli, F.; Chang, Y. H.; Chen, G. M.; Chen, G. R.; Chen, H. S.; Chen, Y.; Cheng, L.; Chou, H. Y.; Chouridou, S.; Choutko, V.; Chung, C. H.; Clark, C.; Coignet, G.; Consolandi, C.; Contin, A.; Corti, C.; Cui, Z.; Dadzie, K.; Dass, A.; Delgado, C.; Della Torre, S.; Demirköz, M. B.; Derome, L.; Di Falco, S.; Di Felice, V.; Díaz, C.; Dimiccoli, F.; von Doetinchem, P.; Dong, F.; Donnini, F.; Duranti, M.; Egorov, A.; Eline, A.; Faldi, F.; Feng, J.; Fiandrini, E.; Fisher, P.; Formato, V.; Freeman, C.; Gámez, C.; García-López, R. J.; Gargiulo, C.; Gast, H.; Gervasi, M.; Giovacchini, F.; Gómez-Coral, D. M.; Gong, J.; Goy, C.; Grabski, V.; Grandi, D.; Graziani, M.; Guracho, A. N.; Haino, S.; Han, K. C.; Hashmani, R. K.; He, Z. H.; Heber, B.; Hsieh, T. H.; Hu, J. Y.; Incagli, M.; Jang, W. Y.; Jia, Yi; Jinchi, H.; Karagöz, G.; Khiali, B.; Kim, G. N.; Kirn, Th.; Kounina, O.; Kounine, A.; Koutsenko, V.; Krasnopevtsev, D.; Kuhlman, A.; Kulemzin, A.; La Vacca, G.; Laudi, E.; Laurenti, G.; LaVecchia, G.; Lazzizzera, I.; Lee, H. T.; Lee, S. C.; Li, H. L.; Li, J. Q.; Li, M.; Li, Q.; Li, Q. Y.; Li, S.; Li, S. L.; Li, J. H.; Li, Z. H.; Liang, J.; Liang, M. J.; Light, C.; Lin, C. H.; Lippert, T.; Liu, J. H.; Lu, S. Q.; Lu, Y. S.; Luebelsmeyer, K.; Luo, J. Z.; Luo, Xi; Machate, F.; Mañá, C.; Marín, J.; Marquardt, J.; Martin, T.; Martínez, G.; Masi, N.; Maurin, D.; Medvedeva, T.; Menchaca-Rocha, A.; Meng, Q.; Mikhailov, V. V.; Molero, M.; Mott, P.; Mussolin, L.; Negrete, J.; Nikonov, N.; Nozzoli, F.; Ocampo-Peleteiro, J.; Oliva, A.; Orcinha, M.; Palermo, M.; Palmonari, F.; Paniccia, M.; Pashnin, A.; Pauluzzi, M.; Pensotti, S.; Plyaskin, V.; Pohl, M.; Poluianov, S.; Qin, X.; Qu, Z. Y.; Quadrani, L.; Rancoita, P. G.; Rapin, D.; Conde, A. Reina; Robyn, E.; Rosier-Lees, S.; Rozhkov, A.; Rozza, D.; Sagdeev, R.; Schael, S.; von Dratzig, A. Schultz; Schwering, G.; Seo, E. S.; Shan, B. S.; Siedenburg, T.; Song, J. W.; Song, X. J.; Sonnabend, R.; Strigari, L.; Su, T.; Sun, Q.; Sun, Z. T.; Tacconi, M.; Tang, X. W.; Tang, Z. C.; Tian, J.; Ting, Samuel C. C.; Ting, S. M.; Tomassetti, N.; Torsti, J.; Urban, T.; Usoskin, I.; Vagelli, V.; Vainio, R.; Valencia-Otero, M.; Valente, E.; Valtonen, E.; Vázquez Acosta, M.; Vecchi, M.; Velasco, M.; Vialle, J. P.; Wang, C. X.; Wang, L.; Wang, L. Q.; Wang, N. H.; Wang, Q. L.; Wang, S.; Wang, X.; Wang, Yu; Wang, Z. M.; Wei, J.; Weng, Z. L.; Wu, H.; Xiong, R. Q.; Xu, W.; Yan, Q.; Yang, Y.; Yashin, I. I.; Yelland, A.; Yi, H.; Yu, Y. M.; Yu, Z. Q.; Zannoni, M.; Zhang, C.; Zhang, F.; Zhang, F. Z.; Zhang, J. H.; Zhang, Z.; Zhao, F.; Zheng, C.; Zheng, Z. M.; Zhuang, H. L.; Zhukov, V.; Zichichi, A.; Zuccon, P.; null, null. - In: PHYSICAL REVIEW LETTERS. - ISSN 0031-9007. - STAMPA. - 130:16(2023), pp. 161001.1-161001.11. [10.1103/physrevlett.130.161001]

Temporal Structures in Electron Spectra and Charge Sign Effects in Galactic Cosmic Rays

Ambrosi, G.;Bindi, V.;Cervelli, F.;Clark, C.;Contin, A.;Giovacchini, F.;Goy, C.;Masi, N.;Meng, Q.;Palmonari, F.;Quadrani, L.;Wei, J.;Xu, W.;Zhang, F.;Zichichi, A.;
2023

Abstract

We present the precision measurements of 11 years of daily cosmic electron fluxes in the rigidity interval from 1.00 to 41.9 GV based on 2.0 x 108 electrons collected with the Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) aboard the International Space Station. The electron fluxes exhibit variations on multiple timescales. Recurrent electron flux variations with periods of 27 days, 13.5 days, and 9 days are observed. We find that the electron fluxes show distinctly different time variations from the proton fluxes. Remarkably, a hysteresis between the electron flux and the proton flux is observed with a significance of greater than 6 sigma at rigidities below 8.5 GV. Furthermore, significant structures in the electron-proton hysteresis are observed corresponding to sharp structures in both fluxes. This continuous daily electron data provide unique input to the understanding of the charge sign dependence of cosmic rays over an 11-year solar cycle.
2023
Temporal Structures in Electron Spectra and Charge Sign Effects in Galactic Cosmic Rays / Aguilar, M.; Cavasonza, L. Ali; Ambrosi, G.; Arruda, L.; Attig, N.; Bagwell, C.; Barao, F.; Barrin, L.; Bartoloni, A.; Başeğmez-du Pree, S.; Battiston, R.; Behlmann, M.; Belyaev, N.; Berdugo, J.; Bertucci, B.; Bindi, V.; Bollweg, K.; Bolster, J.; Borgia, B.; Boschini, M. J.; Bourquin, M.; Bueno, E. F.; Burger, J.; Burger, W. J.; Burmeister, S.; Cai, X. D.; Capell, M.; Casaus, J.; Castellini, G.; Cervelli, F.; Chang, Y. H.; Chen, G. M.; Chen, G. R.; Chen, H. S.; Chen, Y.; Cheng, L.; Chou, H. Y.; Chouridou, S.; Choutko, V.; Chung, C. H.; Clark, C.; Coignet, G.; Consolandi, C.; Contin, A.; Corti, C.; Cui, Z.; Dadzie, K.; Dass, A.; Delgado, C.; Della Torre, S.; Demirköz, M. B.; Derome, L.; Di Falco, S.; Di Felice, V.; Díaz, C.; Dimiccoli, F.; von Doetinchem, P.; Dong, F.; Donnini, F.; Duranti, M.; Egorov, A.; Eline, A.; Faldi, F.; Feng, J.; Fiandrini, E.; Fisher, P.; Formato, V.; Freeman, C.; Gámez, C.; García-López, R. J.; Gargiulo, C.; Gast, H.; Gervasi, M.; Giovacchini, F.; Gómez-Coral, D. M.; Gong, J.; Goy, C.; Grabski, V.; Grandi, D.; Graziani, M.; Guracho, A. N.; Haino, S.; Han, K. C.; Hashmani, R. K.; He, Z. H.; Heber, B.; Hsieh, T. H.; Hu, J. Y.; Incagli, M.; Jang, W. Y.; Jia, Yi; Jinchi, H.; Karagöz, G.; Khiali, B.; Kim, G. N.; Kirn, Th.; Kounina, O.; Kounine, A.; Koutsenko, V.; Krasnopevtsev, D.; Kuhlman, A.; Kulemzin, A.; La Vacca, G.; Laudi, E.; Laurenti, G.; LaVecchia, G.; Lazzizzera, I.; Lee, H. T.; Lee, S. C.; Li, H. L.; Li, J. Q.; Li, M.; Li, Q.; Li, Q. Y.; Li, S.; Li, S. L.; Li, J. H.; Li, Z. H.; Liang, J.; Liang, M. J.; Light, C.; Lin, C. H.; Lippert, T.; Liu, J. H.; Lu, S. Q.; Lu, Y. S.; Luebelsmeyer, K.; Luo, J. Z.; Luo, Xi; Machate, F.; Mañá, C.; Marín, J.; Marquardt, J.; Martin, T.; Martínez, G.; Masi, N.; Maurin, D.; Medvedeva, T.; Menchaca-Rocha, A.; Meng, Q.; Mikhailov, V. V.; Molero, M.; Mott, P.; Mussolin, L.; Negrete, J.; Nikonov, N.; Nozzoli, F.; Ocampo-Peleteiro, J.; Oliva, A.; Orcinha, M.; Palermo, M.; Palmonari, F.; Paniccia, M.; Pashnin, A.; Pauluzzi, M.; Pensotti, S.; Plyaskin, V.; Pohl, M.; Poluianov, S.; Qin, X.; Qu, Z. Y.; Quadrani, L.; Rancoita, P. G.; Rapin, D.; Conde, A. Reina; Robyn, E.; Rosier-Lees, S.; Rozhkov, A.; Rozza, D.; Sagdeev, R.; Schael, S.; von Dratzig, A. Schultz; Schwering, G.; Seo, E. S.; Shan, B. S.; Siedenburg, T.; Song, J. W.; Song, X. J.; Sonnabend, R.; Strigari, L.; Su, T.; Sun, Q.; Sun, Z. T.; Tacconi, M.; Tang, X. W.; Tang, Z. C.; Tian, J.; Ting, Samuel C. C.; Ting, S. M.; Tomassetti, N.; Torsti, J.; Urban, T.; Usoskin, I.; Vagelli, V.; Vainio, R.; Valencia-Otero, M.; Valente, E.; Valtonen, E.; Vázquez Acosta, M.; Vecchi, M.; Velasco, M.; Vialle, J. P.; Wang, C. X.; Wang, L.; Wang, L. Q.; Wang, N. H.; Wang, Q. L.; Wang, S.; Wang, X.; Wang, Yu; Wang, Z. M.; Wei, J.; Weng, Z. L.; Wu, H.; Xiong, R. Q.; Xu, W.; Yan, Q.; Yang, Y.; Yashin, I. I.; Yelland, A.; Yi, H.; Yu, Y. M.; Yu, Z. Q.; Zannoni, M.; Zhang, C.; Zhang, F.; Zhang, F. Z.; Zhang, J. H.; Zhang, Z.; Zhao, F.; Zheng, C.; Zheng, Z. M.; Zhuang, H. L.; Zhukov, V.; Zichichi, A.; Zuccon, P.; null, null. - In: PHYSICAL REVIEW LETTERS. - ISSN 0031-9007. - STAMPA. - 130:16(2023), pp. 161001.1-161001.11. [10.1103/physrevlett.130.161001]
Aguilar, M.; Cavasonza, L. Ali; Ambrosi, G.; Arruda, L.; Attig, N.; Bagwell, C.; Barao, F.; Barrin, L.; Bartoloni, A.; Başeğmez-du Pree, S.; Battiston, R.; Behlmann, M.; Belyaev, N.; Berdugo, J.; Bertucci, B.; Bindi, V.; Bollweg, K.; Bolster, J.; Borgia, B.; Boschini, M. J.; Bourquin, M.; Bueno, E. F.; Burger, J.; Burger, W. J.; Burmeister, S.; Cai, X. D.; Capell, M.; Casaus, J.; Castellini, G.; Cervelli, F.; Chang, Y. H.; Chen, G. M.; Chen, G. R.; Chen, H. S.; Chen, Y.; Cheng, L.; Chou, H. Y.; Chouridou, S.; Choutko, V.; Chung, C. H.; Clark, C.; Coignet, G.; Consolandi, C.; Contin, A.; Corti, C.; Cui, Z.; Dadzie, K.; Dass, A.; Delgado, C.; Della Torre, S.; Demirköz, M. B.; Derome, L.; Di Falco, S.; Di Felice, V.; Díaz, C.; Dimiccoli, F.; von Doetinchem, P.; Dong, F.; Donnini, F.; Duranti, M.; Egorov, A.; Eline, A.; Faldi, F.; Feng, J.; Fiandrini, E.; Fisher, P.; Formato, V.; Freeman, C.; Gámez, C.; García-López, R. J.; Gargiulo, C.; Gast, H.; Gervasi, M.; Giovacchini, F.; Gómez-Coral, D. M.; Gong, J.; Goy, C.; Grabski, V.; Grandi, D.; Graziani, M.; Guracho, A. N.; Haino, S.; Han, K. C.; Hashmani, R. K.; He, Z. H.; Heber, B.; Hsieh, T. H.; Hu, J. Y.; Incagli, M.; Jang, W. Y.; Jia, Yi; Jinchi, H.; Karagöz, G.; Khiali, B.; Kim, G. N.; Kirn, Th.; Kounina, O.; Kounine, A.; Koutsenko, V.; Krasnopevtsev, D.; Kuhlman, A.; Kulemzin, A.; La Vacca, G.; Laudi, E.; Laurenti, G.; LaVecchia, G.; Lazzizzera, I.; Lee, H. T.; Lee, S. C.; Li, H. L.; Li, J. Q.; Li, M.; Li, Q.; Li, Q. Y.; Li, S.; Li, S. L.; Li, J. H.; Li, Z. H.; Liang, J.; Liang, M. J.; Light, C.; Lin, C. H.; Lippert, T.; Liu, J. H.; Lu, S. Q.; Lu, Y. S.; Luebelsmeyer, K.; Luo, J. Z.; Luo, Xi; Machate, F.; Mañá, C.; Marín, J.; Marquardt, J.; Martin, T.; Martínez, G.; Masi, N.; Maurin, D.; Medvedeva, T.; Menchaca-Rocha, A.; Meng, Q.; Mikhailov, V. V.; Molero, M.; Mott, P.; Mussolin, L.; Negrete, J.; Nikonov, N.; Nozzoli, F.; Ocampo-Peleteiro, J.; Oliva, A.; Orcinha, M.; Palermo, M.; Palmonari, F.; Paniccia, M.; Pashnin, A.; Pauluzzi, M.; Pensotti, S.; Plyaskin, V.; Pohl, M.; Poluianov, S.; Qin, X.; Qu, Z. Y.; Quadrani, L.; Rancoita, P. G.; Rapin, D.; Conde, A. Reina; Robyn, E.; Rosier-Lees, S.; Rozhkov, A.; Rozza, D.; Sagdeev, R.; Schael, S.; von Dratzig, A. Schultz; Schwering, G.; Seo, E. S.; Shan, B. S.; Siedenburg, T.; Song, J. W.; Song, X. J.; Sonnabend, R.; Strigari, L.; Su, T.; Sun, Q.; Sun, Z. T.; Tacconi, M.; Tang, X. W.; Tang, Z. C.; Tian, J.; Ting, Samuel C. C.; Ting, S. M.; Tomassetti, N.; Torsti, J.; Urban, T.; Usoskin, I.; Vagelli, V.; Vainio, R.; Valencia-Otero, M.; Valente, E.; Valtonen, E.; Vázquez Acosta, M.; Vecchi, M.; Velasco, M.; Vialle, J. P.; Wang, C. X.; Wang, L.; Wang, L. Q.; Wang, N. H.; Wang, Q. L.; Wang, S.; Wang, X.; Wang, Yu; Wang, Z. M.; Wei, J.; Weng, Z. L.; Wu, H.; Xiong, R. Q.; Xu, W.; Yan, Q.; Yang, Y.; Yashin, I. I.; Yelland, A.; Yi, H.; Yu, Y. M.; Yu, Z. Q.; Zannoni, M.; Zhang, C.; Zhang, F.; Zhang, F. Z.; Zhang, J. H.; Zhang, Z.; Zhao, F.; Zheng, C.; Zheng, Z. M.; Zhuang, H. L.; Zhukov, V.; Zichichi, A.; Zuccon, P.; null, null
File in questo prodotto:
File Dimensione Formato  
PhysRevLett.130.161001.pdf

accesso aperto

Tipo: Versione (PDF) editoriale
Licenza: Licenza per Accesso Aperto. Creative Commons Attribuzione (CCBY)
Dimensione 4.79 MB
Formato Adobe PDF
4.79 MB Adobe PDF Visualizza/Apri

I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/11585/962070
Citazioni
  • ???jsp.display-item.citation.pmc??? 0
  • Scopus 6
  • ???jsp.display-item.citation.isi??? 5
social impact