太阳耀斑期间 Mg II 的建模 II：非平衡效应

为了提取 Mg II 近紫外光谱（由界面区成像光谱仪 IRIS 观测）在太阳耀斑期间所携带的关于色球层的信息，并通过模型—数据对比验证能量传输模型，需要进行正演建模。出于计算必要性的考虑，通常利用统计平衡假设从耀斑大气的快照中获取原子能级布居。然而，依赖统计平衡可能导致虚假结果。我们比较了通过统计平衡与通过非平衡含时方法求解原子能级布居。这是利用 RADYN 的耀斑模拟及其少数族成分版本 MS_RADYN 实现的，从中在完全频率重分布下计算了含时 Mg II 原子能级布居与辐射转移。讨论了其对出射谱线轮廓、光变曲线、线强比以及形成高度的影响。总之我们注意到，耀斑期间的 non-equilibrium 效应通常仅在初始阶段以及能量注入停止后的一段短时间内重要。对电离平衡时间尺度的分析表明，在耀斑持续的大部分时间里，当温度和密度被充分增强时，弛豫时间尺度很短（$\tau_{\mathrm{relax}}<0.1$ s），因此平衡解是一个充分的近似。然而这些效应随耀斑大小而变化。在较弱的耀斑中效应可能更显著。我们建议尽可能考虑非平衡效应，但在耀斑的大部分阶段统计平衡已足够。