用日全食光谱探测太阳中低层大气对局部热动平衡的偏离*

刘 曦> 屈中权 宋智明

(1 中国科学院大学天文与空间科学学院北京100049)

(2 中国科学院云南天文台昆明650011)

1 引言

太阳大气分为光球、色球、过渡区和日冕. 它们辐射出不同特性的电磁波， 而我们根据接收到的辐射特性获得信息. 光球位于太阳大气最低层， 覆盖了近500 km的范围，大部分连续谱和吸收线形成于该区域. 色球处于光球之上. 其底部是温度极小区， 从低层色球处温度缓慢地从5500 K升至8500 K， 而在高层色球温度快速升至25000 K. 在高层大气中由稀疏透明的等离子体物质发射出的电磁波强度相比于光球小很多， 因此在日全食期间对其进行观测最为有利. 太阳大气的最外层是日冕， 温度达到百万度以上. 日冕由稀薄的完全电离等离子体组成， 它的亮度不到光球的百万分之一， 在日全食期间进行的观测得到了大量的发射线， 并获得了许多发现， 例如确定了氦元素的存在及日冕的反常高温等. 过渡区则位于色球顶部和日冕底部之间， 这个区域温度从几万度陡升至百万度. 由于从色球到日冕粒子密度急剧降低， 太阳大气逐渐由碰撞等离子体过渡为无碰撞等离子体， 而在低碰撞率条件下不能有效地建立热动平衡. 因此从色球到日冕大气逐步偏离热动平衡， 本文中我们利用日全食观测资料在这一方面进行定量探讨.

恒星大气中热力学状态的判断在天体物理学中非常重要， 特别是在温度高而密度低的星冕大气中. 偏离因子大小可以定量地……