Ca II 线的色球诊断：前向散射中的正向建模（I）

本文展示了由散射偏振空间图形成的宁静太阳色球的首次合成层析成像。该成像针对 CaII 8498、8542 和 3934 Å 谱线，通过在由真实 MHD（磁流体动力学）模拟获得的 3D 大气模型中求解第二类 NLTE（非局部热动平衡）RT（辐射转移）问题计算得到。圆偏振图的计算忽略了原子偏振。我们的研究聚焦于前向散射几何中由运动学、辐射场各向异性和 Hanle 效应诱导的线偏振信号。因此，不同于通常在第二太阳光谱研究中考虑临边狭缝轮廓，我们合成并分析了日面中心的偏振空间图。这使我们能够理解动力学和磁场的空间特征在线偏振中的表现，以便在观测上加以区分。我们的结果为色球诊断提出了新思路，这些思路将在后续系列论文中展开。特别是，Hanle 极性反转线和动态 Hanle 图是本文引入的两个概念。我们发现，色球动力学和磁场拓扑在偏振图中产生了空间指纹，这些指纹追踪了等离子体和磁场的动态状况。基于此类空间特征，我们沿着零线偏振沟槽重建了中层色球的磁场强度。最后，我们探讨了利用 Hanle 图诊断 Hanle 饱和以及散射信号运动学放大的问题。