由Clasp2空间实验创建的太阳磁场的前所未有的地图

Sun的磁场磁场的艺术可视化在Clasp2观察到的有源区中。

每天望远镜都提供太阳能活动的壮观形象。然而，他们的仪器对其主驾驶员视而不见：太阳能大气层的外层中的磁场，其中偶尔会影响地球的爆炸事件。通过Clasp2任务实现的太阳紫外光极化的非凡观察使得可以在整个太阳能气氛中映射磁场，从Photosphere到极热的电晕的基础。本届调查今天发表在“科学”期刊上，由负责该子孔实验负责的国际团队进行，其中包括索里多斯（IAC）的Polmag集团的多个科学家。

铬圈是太阳能气氛的一个非常重要的地区，跨越了几千千米之间的相对较薄和凉爽的拍摄照片（温度为几千度）和热和延伸的电晕（温度超过一百万度）。虽然铬圈的温度比电晕的温度大约一百倍，但铬圈具有较高的密度，因此需要更多的能量来维持它。此外，加热电晕需要的机械能量需要遍历铬层，使其成为解决太阳能和恒星物理学中许多关键问题的关键界面区域。目前的科学挑战之一是了解太阳能大气的暴力活动的起源，这在某些情况下扰乱了地球的磁层，对我们目前的技术世界的严重后果。

用NASA的SDO望远镜获得的红色彩色图像显示由Clasp2和Hinode同时观察的有源区。左侧面板上的绿线显示CLASP2分光极管的狭缝位置。在狭缝上的每个点处，CLASP2测量了太阳紫外线谱的各种散光线的强度（右上面板）和圆极化（右右侧面板）的波长变化。同时，通过空间望远镜Hinode测量可见光谱范围中的光学射线线的圆极化。这种圆偏振信号从太阳气氛中的不同高度处存在的磁场产生，并且从它们可以确定，研究人员能够确定磁场如何如何从射线到电晕底部的磁场变化。

“如果我们不能确定铬圈的磁场，特别是在其外层的磁场，那么等离子体温度为一万千度，并且磁力占主导地位的结构和动力学的外层是不可能的，则无法理解太阳气氛。 “哈维尔特鲁希略布宜诺说，CSIC教授的IAC和Lead科学家IAC的策略组。本集团由欧洲研究委员会的先进授予资助的本集团的理论调查表明，通过观察到各种物理机制在太阳能中的中性氢和电离镁原子发出的辐射中产生的极化，可以达到这一目标。铬圈。

因为地球的大气层强烈吸收太阳紫外线辐射，所以必须在100公里以上的高度上观察它。由美国宇航局马歇尔航天航班中心（NASA / MSFC），日本国家天文天文台（NAOJ），法国太空天文学学科（IAS）和西班牙语Instituto deAstrofísicade Canarias领导的国际财团（IAC）。这支国际团队设计了一系列空间实验，通过竞争电话在美国宇航局的探测火箭节目中选择了一系列。这些空间实验称为Clasp，“Chromosheric Lyman-Alpha Spectro-Giarimeter”（Clasp1，于2015年9月3日推出）和“Chromospheric层光谱 - 偏振仪”（Clasp2，于2019年4月11日推出）。这两个实验都取得了巨大成功，美国宇航局通过向国际团队授予“团体成就荣誉奖”来承认。

磁场（在高斯）的纵向分量沿着P 1的左侧面板中的绿线所示的空间方向处的每个点。在Photosphere（绿色曲线）中发现最强和最弱的磁场，其中有强烈的磁化区域（最多1250高斯），由其他弱磁化（10高斯）分开。当在Photosphere中水平移动时，磁场强度的这种大幅变化在对应于较低铬层（蓝色符号）的高度处减小，并且在铬层的中间（黑色符号）和外部（红色符号）层中甚至更小。这些结果证实并证明，在太阳气氛的这种有源区，磁场的力线在到达电晕底部之前膨胀并填充整个铬圈。

最近发表在着名的期刊科学的研究文件是基于由Clasp2获得的前所未有的数据的一小部分。该团队分析了在含有含有H＆K线的太阳气氛的有源区发射的紫外线辐射的强度和圆极化，其含有H＆K线（离子化镁）约为2800°（参见P 1）。在该光谱区域内，也存在由Mn I（中性锰）原子产生的两条光谱线。

由Clasp2观察到的圆极化由称为塞曼效应的物理机制产生，通过该物理机制通过该物理机制，在磁场存在下由原子发射的辐射是极化的。“镁（Mg II）线的圆偏振信号对太阳铬层的中间区域和外部区域的磁场敏感，而锰（MN I）线的圆极化响应最深的磁场铬坡面的地区，“塔尼乌尔·德尔·佩诺阿尔曼解释了Polmag集团和国际团队的科学家之一。

虽然Clasp2正在进行其观察，但是Hinode空间望远镜同时指向太阳盘上的相同活动区域。“这使得可以通过在频谱的可见范围的中性铁（Fe）谱线中观察到的极化来获得有关Photosphere中的磁场的信息，”NotesAndrésSasensioRamos，另一个参与该项目的IAC研究员。该团队还与虹膜空间望远镜同时观察，测量紫外线辐射强度，空间分辨率较高（虹膜不设计为测量极化）。

该团队的调查由Ryohko Ishikawa（Naoj）和Javier Trujillo Bueno（IAC）博士领导，允许首次映射在整个大气中由Clasp2观察到的活性区域中的磁场，从Photosphere到电晕基地（见第2页）。“这种磁场在太阳能大气中的各种高度处的映射具有很大的科学兴趣，因为它将有助于我们破译太阳能大气的不同地区之间的磁耦合，”国际团队的研究员欧内斯特·阿尔西纳·珠捷站评论“谁刚刚在瑞士的第一个博士后加入了IAC。

达到的结果证实并证明，在太阳能大气的这些区域，磁场的力线在到达电晕底部之前膨胀并填充整个铬圈。该研究的另一个重要结果是铬圈外层中的磁场强度与镁线中心的辐射强度强烈相关，并且在相同层中的电子压力，揭示了加热的磁性来源在太阳大气的外部区域。

Clasp1和Clasp2空间实验代表天体物理学中的里程碑，提供了通过在太阳紫外光谱的光谱线中的各种物理机制产生的相对较弱的偏振信号的第一观察。这种观察结果具有壮观的证实，以前的理论预测，从而验证了这些科学家对太阳铬层中磁场的研究进行了研究的产生和转移的量子理论。

国际团队刚刚收到了NASA选择最近的建议明年开展了新的空间实验的好消息，这将使他们将绘制太阳能盘的较大区域上的磁场。“当然，太阳紫外线辐射的强度和极化的系统观察将需要一个空间望远镜，该空间望远镜配备有扣环的仪器，因为副岩体飞行实验允许的观察时间几分钟不足，”克拉米尔澄清Trujillo Bueno。该团队确信，由于克拉斯瓦斯和克拉斯瓦斯实现了什么，这种空间望远镜将很快成为现实，并且它们的光源观测的物理解释将允许更好地了解太阳和其他外层的磁性活动星星。

参考：“从拍摄太阳能磁场到电晕基地”的Ryohko Ishikawa，Javier Trujillo Bueno，TanausúdelPinoAlemán，Takori J. Okamoto，David E. McKenzie，FrédéricAuchère，Ryouhei Kano，Donguk Song，Masaki Yoshida， Laurel A. Rachmeler，Ken Kobayashi，Hirohisa Hara，Masahito Kubo，塔罗·萨科，Toshifumi Shimizu，Yoshinori Suematsu，Christian Bethge，Bart de Pontieu，Alberto Sainz Dalda，Genest D.Vigil，艾尼斯葡萄酒布尔，欧洲酒吧，卢卡Belluzzi，Jiri Stepan，AndrésSasensioRamos，Mats Carlsson和Jorrit Leenaarts，1921年2月19日，科学推进.DO：
10.1126 / sciadv.abe8406.

CLASP2空间实验的主要调查人员：

David McKenzie（美国宇航局/美国美国航空航天局）罗伊科Ishikawa（Naoj，日本）FrédéricAuchère（IAS，法国）Javier Trujillo Bueno（Iac，西班牙）

IAC科学家参加Clasp2：

Ernest Alsina Bellester（IAC）AndrésSasensioRamos（IAC）TanausúdelPinoAlemán（IAC）javier Trujillo Bueno（IAC）

Clasp2是由美国国家航空航天局的马歇尔太空飞行中心（美国），日本国家天文天文台（日本东京，日本）领导的国际合作，该机构（TheAstrofísicade Canarias（IAC，特内里费，西班牙）和ISISTUTD'Strophysique Spatiale（IAS ， 法国）。额外的成员是伊特特托里塞·斯卡里·洛尼·洛尼诺诺（瑞士），捷克共和国科学院天文学研究所，洛克希德马丁太阳能＆天体物理实验室（瑞典），斯德哥尔摩大学（瑞典）和太阳能物理学（挪威）的Rosseland Center 。

Clasp2的IAC参与从欧盟地平线2020研究和创新计划（高级拨款协议No.742265）下获得欧洲研究委员会（ERC）的资金。