以 0.03 角秒分辨率观测到的条纹状太阳光球
太阳与恒星天体物理
2025-05-08 v1
摘要
在太阳光球中观测到的条纹状米粒边缘代表了太阳上最小尺度的现象之一。它们源于等离子体强耦合的流体动力学、磁学和辐射性质的相互作用。特别是,光球磁场强度的调制导致沿视线方向的密度和不透明度发生变化,从而形成条纹。因此,条纹图案可作为研究光球磁场最精细结构的有价值的诊断工具。丹尼尔·K·井上太阳望远镜(Daniel K. Inouye Solar Telescope)凭借其现有仪器,能够以优于 0.03 角秒的空间分辨率观测太阳大气。我们利用可见光宽带成像仪(Visible Broadband Imager)的 G 波段通道获取的图像,研究光球中精细尺度条纹的特征,并将其与相似空间分辨率下的最先进辐射-MHD 模拟进行比较。观测和合成图像均显示出宽度约为 20-50 公里的光球条纹,这表明至少需要 4 米级太阳望远镜才能分辨这种超精细结构。对数值模拟的分析证实,滤光图像中观测到的条纹与光球磁通量浓度的空间变化有关,这种变化导致了出射强度形成的几何高度发生偏移。合成图像中的一些精细尺度条纹源于约几百高斯的磁场变化,导致窄至 10 公里的威尔逊凹陷。这表明 DKIST G 波段图像可以追踪到类似尺度的磁场变化足迹和威尔逊凹陷。
引用
@article{arxiv.2505.03965,
title = {The striated solar photosphere observed at 0."03, resolution},
author = {D. Kuridze and F. Wöger and H. Uitenbroek and M. Rempel and A. Tritschler and T. Rimmele and C. Fischer and O. Steiner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.03965},
year = {2025}
}
备注
11 pages, 7 figures, accepted for publication in ApJL