太阳黑子中磁场高度依赖性的问题

为理解太阳黑子的物理机制，了解其磁场的性质尤为重要，其中磁场的高度分层起着重要作用。评估该分层主要有两种方法，但它们在光球层给出的磁场梯度不同。基于多条光谱线不同形成起源及其轮廓斜率的测定得到 -2 至 -3 G/km 甚至更陡的梯度，总磁场强度和磁场垂直分量均类似。另一种方法是确定磁场的水平偏导数，并借助 divB=0 条件得到垂直导数，该方法得到 -0.5 G/km 及更平缓的梯度。显然结果不一致。若纳入色球光谱线，则仅出现约 -0.5 G/km 的平缓梯度。在 300–2000 GHz 射电波段的回旋共振测量中也发现平缓梯度。本文还考量了一些间接方法，但无法厘清全貌。对太阳黑子数值模拟的分析表明在较宽高度范围内梯度平缓，但深层略陡。文中亦讨论了若干解释该差异的思路。在麦克斯韦方程组无疑义的前提下，首先需考察光谱线形成高度的不确定性，但此类高度范围更宽将要求太阳光球层延展至与观测和恒星大气理论不符。太阳黑子中磁场高度梯度问题仍未解决。