基于 3D MHD 色球模型的非局部热力学平衡反演

太阳色球的结构被认为是由磁场主导的，即使在具有相对较弱光球磁场的宁静太阳区域也是如此。在过去十年中，反演方法已成为分析活动区色球的强大工具。然而，反演方法在推断动态 3D 太阳色球中物理条件分层结构方面的适用性尚未得到详细研究。本研究旨在确定由 Ca II 8542 线中 Zeeman 效应引起的 Stokes 轮廓的非局部热力学平衡（NLTE）反演技术的诊断能力。我们使用 3D 辐射转移代码 Multi3d，在非局部热力学平衡下计算了宁静太阳大气的 3D 辐射磁流体力学模拟快照中的 Ca II 原子能级布居数。这些布居数被用于使用 1.5D 辐射转移和反演代码 Nicole 计算 Ca II 8542 线的合成全 Stokes 轮廓。随后对这些轮廓进行光谱退化以考虑有限滤光片宽度，并加入高斯噪声以考虑有限光子通量。使用 Nicole 对这些轮廓进行反演，并将结果与原始模型大气进行比较。我们应用于宁静太阳合成观测的 NLTE 反演提供了对色球磁场和视线速度相当好的估计，以及对温度稍不准确但仍然非常有用的估计。三维光子散射导致色球中的冷区在线轮廓中不可见，因此它们也无法被反演恢复。为了在此宁静快照中成功探测到 Stokes 线偏振，需要低于 10^{-3.5} 的噪声水平。