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从线-of-sight 磁图学习估计 photosphere 矢量场

太阳与恒星天体物理 2025-08-20 v1 天体物理仪器与方法

摘要

太阳photosphere的线-of-sight磁图估计比全矢量磁图更容易,因为线-of-sight分量(Blos)可从总强度和圆偏振信号获得,而垂直分量(Bperp)则依赖于难以测量的线性偏振。然而,线-of-sight分量本身并无物理意义,因为它仅是底层矢量场的一个分量,且其与重力的关系在像素间不断变化。为获得径向分量(Br),常采用一种假设场为径向的“校正”方法,这几乎总是错误的。本文通过建立在SuperSynthIA方法基础上(该方法最初用于Stokes矢量作为输入进行同时反演和消歧),从Blos恢复完整矢量场信息。该方法的输入为一张或多张线-of-sight磁图及其相关元数据;输出为在日髓坐标系中估计的完整矢量场,即返回与物理意义相关的矢量分量,无需进一步的消歧步骤或分量变换。我们在HMI和GONG的不可见示例上 demonstrate 能够获得良好的完整矢量场估计,包括 those predate Solar Dynamics Observatory任务的示例。我们的结果表明,学习并不能取代专门的矢量场观测设施,但可以作为从历史数据中解锁信息的手段,至少能提供比简单视角假设更准确的Br图。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.13929,
  title  = {Learning to Estimate Photospheric Vector Fields from Line-of-Sight Magnetograms},
  author = {David Fouhey and KD Leka},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.13929},
  year   = {2025}
}