声波对色球加热的观测研究

目的。为探究声波与磁声波在太阳色球加热中的作用，通过分析强色球谱线的观测，将沉积的声能通量与总积分辐射损失进行比较。方法。于 2019 年 10 月 3 日使用 1.6 米 Goode 太阳望远镜（GST）上的快速成像太阳光谱仪（FISS）在 Ca II 854.2 nm 和 H-alpha 谱线观测了宁静太阳与弱谱斑区，并于 2018 年 12 月 11 日及 2019 年 6 月 6 日使用安装在真空塔望远镜（VTT）上的阶梯光栅光谱仪在 H-alpha 和 H-beta 谱线进行了观测。由谱线中心与翼部观测到的多普勒速度推导出频率高达 20 mHz 的沉积声能通量。辐射损失通过一组缩放的非局部热动平衡（non-LTE）一维流体静力半经验模型计算，该模型由合成谱线轮廓拟合观测轮廓得到。结果。在中色球（h = 1000–1400 km），宁静太阳区的辐射损失可由沉积声能通量完全平衡。在上色球（h > 1400 km），无论宁静区还是谱斑区，沉积声通量相较辐射损失均很小。决定沉积声通量大小的关键参数是给定高度处的气体密度。结论。声能通量在中色球被有效沉积，此处气体密度足够高。宁静太阳区约 90% 的可用声能通量沉积于这些层，因此是中层色球辐射损失的主要贡献者。在上色球，沉积声通量过低，必须有其他加热机制起作用以平衡辐射冷却。