多温色球层：ALMA与IRIS数据的反演
太阳与恒星天体物理
2020-02-12 v2
摘要
太阳色球层的数值模拟预测了具有高温与低温区域的多样热结构。特别是，谱斑区的观测呈现出更宽更亮的色球层谱线，这表明它们形成于比宁静太阳更热更密的条件下，但也意味着存在一个来源不明的非热成分。我们重新审视谱斑区温度和微湍流分层的问题，如今将ALMA提供的毫米波连续谱观测加入近紫外IRIS光谱的反演中，作为一种强大的新诊断手段来分离这两个参数。我们拟合了低温色球层孔洞，并追踪了谱斑区中致密毫米波增亮的快速演化。我们使用STiC非局部热动平衡(non-LTE)反演代码同时拟合真实的紫外和毫米波光谱，以推断等离子体的热力学参数。我们确认了ALMA在太阳色球层非LTE反演中预期的限制潜力。我们发现仅IRIS数据的反演结果与结合毫米波数据的反演结果之间存在显著差异：IRIS+ALMA反演具有更高的对比度和温度范围，并且倾向于支持谱斑色球层中较低的微湍流值。谱斑区在1.25 mm处的平均亮温为8500 K，但ALMA图也显示出更冷( K)和更热( K)的演化特征，这些特征在其他诊断中部分可见。为解释前者，反演要求色球层中存在局域的低温区域，其中可能形成如CO之类的分子。高温特征之所以能维持如此高的温度，是由于激波色球层中的非平衡氢电离效应——这一情形得到IRIS所探测的MgII谱线中低频激波模式的支撑。
引用
@article{arxiv.1912.09886,
title = {The multi-thermal chromosphere: inversions of ALMA and IRIS data},
author = {J. M. da Silva Santos and J. de la Cruz Rodríguez and J. Leenaarts and G. Chintzoglou and B. De Pontieu and S. Wedemeyer and M. Szydlarski},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.09886},
year = {2020}
}
备注
17 pages, 12 figures; accepted in A&A (added references, corrected typos)