反常太阳圆偏振的形成与形态
太阳与恒星天体物理
2019-07-03 v2
摘要
谱线偏振的形态是研究太阳磁性与动力学大气最有价值的观测量。然而，为了发展太阳诊断，理解在线性与圆偏振（LP、CP）中常规发现的各类反常太阳信号至关重要。本文的目标是通过理解磁场、速度梯度和原子取向在一般NLTE（非局部热动平衡） regime下的联合效应，解释并刻画太阳CP信号的形态。为此，我们建立了偏振辐射转移方程的解析两层模型，并以半参数方式求解具有原子偏振的NLTE问题。由此在无需借助MHD（磁流体力学）模型或牺牲关键物理成分的情况下，以一定精度深入描述了偏振的形成。通过详细计算展示了该模型重现太阳反常CP的潜力。描述了二向色性与原子取向的基本物理行为，引入了二向色性反转、中性与增强介质、临界强度谱和临界源函数的概念。表明CP谱的过零点有助于分类其形态并理解其形成。由此识别并解释了单个（深度分辨）散射层所能产生的七种最具特征的CP信号形态。此外，发现沿视线至少需要两层磁层才能完全解释反常太阳CP信号，且Stokes V的形态与极性取决于磁极性、辐射极性和原子极性。通过Na I D线和Fe I 1564.8 nm线中反常CP信号的初步建模，给出了这些结果的一些启示。
引用
@article{arxiv.1905.08672,
title = {Formation and morphology of anomalous solar circular polarization},
author = {Edgar S. Carlin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.08672},
year = {2019}
}
备注
18 pages, 18 figures. Accepted for publication in A&A. Typos and language corrected