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用多缝太阳探测器(MUSE)探测太阳大气物理:I. 日冕加热

太阳与恒星天体物理 2022-02-23 v1 天体物理仪器与方法

摘要

多缝太阳探测器(Multi-slit Solar Explorer, MUSE)是一项拟议中的 NASA MIDEX 任务,目前处于 A 阶段,由一台多缝极紫外(EUV)光谱仪(以 171A、284A 和 108A 为中心的三个窄光谱波段)和一台 EUV 背景成像仪(以 195A 和 304A 附近两个窄通带)组成。得益于其创新的多缝设计,MUSE 将以高空间(<0.5 角秒)和时间分辨率(低至约 0.5 秒)提供前所未有的太阳日冕光谱与成像诊断。通过沿 37 条狭缝同时获取覆盖从过渡区到日冕宽温度范围的 4 条明亮 EUV 谱线(Fe IX 171A、Fe XV 284A、Fe XIX-Fe XXI 108A)的光谱,MUSE 将首次能够以光谱栅格在短至 10 秒的节奏下“冻结”动态日冕等离子体在从能量释放空间尺度(约 0.5 角秒)到常为大尺度活动区尺寸(170 角秒 × 170 角秒)大气响应的广泛尺度上的演化。我们利用先进数值模拟展示 MUSE 将如何在各类最先进的驱动日冕加热、太阳耀斑和日冕物质抛射(CMEs)物理过程模型作出可区分且可检验预测的时空尺度(约 0.5 角秒、约 20 秒)和大视场上约束太阳大气的性质。我们描述了 MUSE、单缝高分辨率 Solar-C EUVST 光谱仪与地面天文台(DKIST 等)之间的协同如何揭示太阳大气的供能机制,以及由于所涉及物理过程的多尺度性质 MUSE 所起的关键作用。在本文第一篇中,我们聚焦于 MUSE 观测与理论模型之间的比较将如何显著推进我们对日冕加热机制的理解。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.15584,
  title  = {Probing the physics of the solar atmosphere with the Multi-slit Solar Explorer (MUSE): I. Coronal Heating},
  author = {Bart De Pontieu and Paola Testa and Juan Martinez-Sykora and Patrick Antolin and Konstantinos Karampelas and Viggo Hansteen and Matthias Rempel and Mark C. M. Cheung and Fabio Reale and Sanja Danilovic and Paolo Pagano and Vanessa Polito and Ineke De Moortel and Daniel Nobrega-Siverio and Tom Van Doorsselaere and Antonino Petralia and Mahboubeh Asgari-Targhi and Paul Boerner and Mats Carlsson and Georgios Chintzoglou and Adrian Daw and Ed DeLuca and Leon Golub and Takuma Matsumoto and Ignacio Ugarte-Urra and Scott McIntosh and the MUSE team},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.15584},
  year   = {2022}
}

备注

46 pages, 22 figures, submitted to ApJ