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太阳光层速度测量:SO/PHI-HRT 与 SDO/HMI 的比较

太阳与恒星天体物理 2026-04-15 v3

摘要

太阳矢量仪 (SO/PHI) 载载于 Solar Orbiter 上的偏振和海洋学仪器是一个扫描 617.3 nm 处 Fe I 线的光谱仪,提供太阳光层的数据。该同一线被 Solar Dynamics Observatory (SDO) 上的 Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) 所采样,以及许多其他地面仪器。在本文中,我们旨在评估 SO/PHI 与 HMI 仪器测量的视线 (LoS) 速度的一致性。可靠地测量 SO/PHI 的上下流速度至关重要且独特,当 Solar Orbiter 面对太阳背面时。此外,对水平流的组合必须依赖一致的观测。在此目的下,我们在 2023 年 3 月 29 日比较了 SO/PHI 高分辨率望远镜 (SO/PHI-HRT) 和 SDO/HMI 的 LoS 速度测量值,当时 Solar Orbiter 位于太阳-地球线上,距离太阳 0.39 au。由于此类共同对准极其罕见,此配置提供了几乎唯一的机会直接比较两台望远镜的数据产品。数据对齐并重新映射,以允许对整个 4 小时时间序列进行像素逐像素的比较。考虑了时间和空间变化,以便直接组合测量值。评估 LoS 速度分布,发现两种仪器之间存在明确的线性关系,斜率为 0.96,相关性为 92%。我们发现信号在相似的高度形成,分离为 7±14 km,这超过了之前的估计。对日冕的 penumbra 进行了细致观察。我们得出结论,经过proper地 accounting 仪器效应和太阳上大尺度速度后,SO/PHI-HRT 与 SDO/HMI 推断的信号表现出很好的一致性和高相关性。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.25515,
  title  = {Solar photospheric velocities measured in space: a comparison between SO/PHI-HRT and SDO/HMI},
  author = {D. Calchetti and K. Albert and F. J. Bailén and J. Blanco Rodríguez and J. S. Castellanos Durán and A. Feller and A. Gandorfer and J. Hirzberger and J. Sinjan and X. Li and T. Oba and D. Orozco Súarez and T. L. Riethmüller and J. Schou and S. K. Solanki and H. Strecker and A. Ulyanov and G. Valori},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.25515},
  year   = {2026}
}

备注

10 pages, 8 figures, accepted for publication in A&A