磁热耦合与太阳活性区域的色球加热推论——基于微波观测的结果

太阳冠层的温度远高于色球层和气象层，但导致冠层等离子体加热的物理机制至今尚未确定。热微波辐射产生于日斑上方强磁场区域，是研究冠层磁场和等离子体的有前景却鲜少利用的工具。我们利用2022-2024年间由西伯利亚射电日赤仪器获取的微波观测数据，对八个太阳活性区域进行分析，工作频率范围为6-12 GHz。我们基于各种冠层加热模型制作了合成微波图像，并确定与观测结果达到最佳一致性的模型参数。观测结果和数值模拟均强烈支持以下两种机制之一：要么是稳定态（连续）等离子体加热过程，要么是以短暂脉冲方式进行的高频加热。研究发现，冠层环路的平均磁场强度随环路长度呈下降趋势，符合指数约为-0.55的尺度律。在多数情况下，估计的体积加热率对磁场强度的依赖较弱，且随冠层环路长度呈指数约为-2.5的尺度律下降。经过系统比较后，发现基于在冠层环路中作为共振腔体进行波动传输或反射的模型，能够最好地与观测结果相吻合。所获结果在所考察的频率范围内未显示出显著的发射频率依赖性。