迈向第二太阳谱的建模

本文探讨了线性偏振太阳临边光谱的建模问题，该光谱由散射过程产生，并通过 Hanle 效应为探索太阳磁场提供了丰富的诊断潜力。然而，这种所谓的第二太阳谱充满了神秘的谱特征，无法用简化的偏振辐射转移理论来理解，这表明潜在的散射物理比先前认为的更为复杂。在本文中，我们认为，要理解第二太阳谱的物理机制，必须考虑多层级原子模型中的散射过程，并充分考虑到所有涉及能级之间的原子偏振转移。对低能级原子偏振的考虑导致了非线性和非局部的耦合方程组，即使是本文所考虑的双能级原子模型情况也是如此。该问题的未知量是原子密度矩阵的不可约张量分量，必须首先获得其自洽值才能计算出现的 Stokes 轮廓。为数值求解这种第二类非局部热动平衡 (non-LTE) 问题，我们提出了一些非常适合开发通用多层级散射偏振代码的迭代方法。我们证明了太阳色球层中存在亚稳态能级的原子偏振，这表明要解决最近提出的一些“悖论”，需要仔细修正我们要当前关于色球层磁场的观点。