利用红外铁线探测太阳对流层下对流

利用高分辨率光谱偏振测量研究太阳对流性质始于 90 年代初，当时聚焦于可见光波段的观测。将其拓展到红外（IR）波段在很大程度上仍未被探索。15600\,$\rm{\AA}$ 附近的红外铁线因具有高磁敏感度而广为人知，它们对 $\log (\tau)=0.0$ 以下的视线速度也具有非零响应。本文旨在挖掘这一潜力，探索利用它们测量次表面对流速度的可能性。通过假设一个三维磁流体力学模拟快照代表宁静太阳，我们研究了红外铁线能在多大程度上以及多深地再现立方体中的视线速度。我们使用了近期开发的光谱偏振反演代码 SNAPI，并讨论了从这些谱线获取可靠结果的最优节点布置。我们发现红外铁线能够测量到光球层以下 $\log (\tau)=0.5$ 处的对流速度，不仅在立方体原始分辨率下，而且在使用合理的光谱与空间 PSF 及杂散光退化后依然如此。与此同时，常用的 Fe~{\sc i} 6300\,\AA{} 线对表现明显更差。我们的研究揭示红外铁线可探测太阳光球中的次表面对流。本文是发掘这一诊断潜力的第一步。