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太阳耀斑带处 Mg II h、k 及三重线建模

太阳与恒星天体物理 2019-07-10 v1

摘要

来自 \textit{接口区成像光谱仪}(\textsl{IRIS})的观测经常在耀斑带处揭示显著展宽且非自反转的 Mg II h、k 及三重线轮廓。为理解这些光学厚 Mg II 线的形成,我们使用 RADYN 代码进行平面平行辐射流体动力学建模,然后利用辐射转移代码 RH 从 RADYN 大气快照重新计算 Mg II 线轮廓。我们发现当前 RH 代码显著低估了 Mg II h 和 k 的斯塔克宽度。通过在 RH 代码中实现来自 STARK-B 数据库的二次斯塔克展宽的半经典微扰近似结果,发现斯塔克展宽比当前 RH 代码计算值大一个数量级。然而,改进后的斯塔克宽度仍然过小,必须再乘以 30 倍才能重现观测中看到的显著展宽谱线及邻近连续谱。非热电子、磁场、三维效应或电子密度效应或可解释该因子。在不修改 RADYN 大气的情况下,我们也重现了非自反转的 Mg II h 和 k 轮廓,其出现在电子束能量通量下降时。这些轮廓形成于电子密度 8×1014 cm3\sim 8\times10^{14}\ \mathrm{cm}^{-3}、温度 1.4×104\sim1.4\times10^4 K 处,其中源函数略微偏离普朗克函数。我们的研究还表明,在耀斑带处三重线形成于上色球层,接近 h 和 k 线的形成高度。

关键词

引用

@article{arxiv.1904.12285,
  title  = {Modeling Mg II h, k and Triplet Lines at Solar Flare Ribbons},
  author = {Yingjie Zhu and Adam F. Kowalski and Hui Tian and Han Uitenbroek and Mats Carlsson and Joel C. Allred},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1904.12285},
  year   = {2019}
}