基于三维磁场外推建模太阳射电源区的遗传算法
太阳与恒星天体物理
2022-06-30 v1
摘要
近几十年来，由于具有更好角分辨率和更宽光谱覆盖的观测，我们对太阳活动区（ARs）的理解已大幅改善。先前的AR观测表明这些结构在厘米波长处总是比宁静太阳更亮，而最近的毫米和亚毫米波长观测显示了具有清晰暗本影的ARs。鉴于这一新信息，现在有必要更新我们对活动区太阳大气的理解和模型。在本工作中，我们提出了一个数据约束的AR太阳大气模型，其中我们使用NOAA 12470在三个射电频率的亮温度测量：17（NoRH）、100和230 GHz（ALMA）。基于我们的模型（假设射电辐射源自热自由—自由和回旋共振过程），我们计算可与观测比较的射电亮温度图。不同大气高度的磁场在我们的建模过程中通过利用HMI/SDO拍摄的光球磁图进行无力场外推确定。为了确定匹配观测所需的最佳等离子体温度和密度高度剖面，该模型使用遗传算法修改标准宁静太阳大气模型。我们的结果表明，所建大气的过渡区（TR）高度随所建模区域类型变化：本影的TR位于太阳表面上方1080 ± 20 km；半影的TR位于1800 ± 50 km；而黑子外亮区的TR位于2000 ± 100 km。通过这些结果，我们发现与观测的AR亮温度图吻合良好。我们建模的AR可用于估计无观测覆盖频率处的辐射。
引用
@article{arxiv.2205.03385,
title = {A Genetic Algorithm to model Solar Radio Active Regions from 3D Magnetic Field Extrapolations},
author = {Alexandre José de Oliveira e Silva and Caius L. Selhorst and Joaquim E. R. Costa and Paulo J. A. Simões and C. Guillermo Giménez de Castro and Sven Wedemeyer and Stephen M. White and Roman Brajša and Adriana Valio},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.03385},
year = {2022}
}
备注
20 pages, 8 figures, 4 tables, accepted for publication in Frontiers in Astronomy and Space Sciences