太阳光球层磁化

近期一篇综述表明，使用不同望远镜、光谱线和解释方法进行的观测均一致认为，太阳活动区的垂直磁场梯度约为 3 G/km，而水平磁场梯度仅为 0.3 G/km。这与 divB=0 定律存在难以解释的偏差。本文的目标是通过磁化介质中的定律 B=\mu_0(H+M) 来解释这些观测。磁化源于等离子体抗磁性，后者由自由电子或电荷绕磁场的螺旋运动产生。其典型光球密度导致极弱的磁化强度 M，比 H 低四个数量级。于是假设电子从太阳内部逃逸，尽管存在质子作用，其热速度远高于逃逸速度。它们以准静态扩散方式从较低层逃逸并积聚于光球层。通过评估嵌入服从宏观定律 B=\mu_0(H+M) 的磁化介质中的基本原子的磁能，表明塞曼哈密顿量源于 H 的效应。因此，所测得的是 H。密度随高度下降导致 M 的散度非零，为保持 divB=0，该散度由 H 的散度补偿。由此恢复了观测量的行为。太阳活动区观测磁场散度问题最终揭示了电子在太阳光子层积聚的证据。较重的质子则不然，它们留在较低层。因此太阳内部将存在电场，但由于总电荷可忽略，星体外部不会产生电场或任何效应。