太阳光球中水平流的多高度探测

我们测试了同时在两条磁敏感光学谱线中进行谱偏振成像——它们探测太阳大气的两个不同层（光球层和温度极小层）——是否有助于约束水平流随深度的变化。我们首先使用傅里叶局部相关追踪（FLCT）在由 MURaM 代码模拟的大气中不同光学深度（$\log\tau_{500}={-1,-2,-3,-4}$）处追踪物理量来验证方法的可行性。然后，我们从 Fe I 525.0 nm 和 Mg I b2 谱线的合成谱偏振观测中推断视线方向磁场分量的水平分布，对这些合成磁图的时间序列应用 FLCT，并将结果与原始的高度依赖水平速度进行比较。追踪视线方向磁场分量（在盘心处与垂直分量重合）得到的水平速度，在经过适当的时间和空间平均后，与在恒定 $\tau_{500}$ 面上计算的水平模拟速度吻合良好，直至温度极小层（$\log\tau_{500}=-3$）。当在恒定 $\tau_{500}$ 面上追踪温度时，这种吻合在中光球（$\log\tau_{500}=-2$）处已完全破裂。从 Fe I 525.0 nm 和 Mg I b2 谱线的合成观测中推断的磁场垂直分量追踪分别在中光球（$\log\tau_{500}\approx-1$）和温度极小层（$\log\tau_{500}\approx-3$）处给出了水平速度的满意推断。我们的结果表明，太阳谱线中的高空间分辨率谱偏振成像可以提供关于一系列高度上水平等离子体速度的有意义信息。