太陽コロナは、太陽の大気の外側のエネルギー層であり、それ自体に多くの謎が含まれています。
したがって、すべての皆既日食は、この点で重要な天体イベントになります。日食の間、太陽コロナは肉眼で見えます。食のすぐ外側で太陽コロナを観測することはほとんど不可能です。粒子密度が非常に低く、温度が非常に高く、数百万度に達するためです (Gabriel, 1976; Fontenla et al., 1993)。コロナの形は主に太陽の磁場に依存します。その結果、磁場分布の変化により、観測されるコロナの形状が変化します。これらのケースの 2 つの例を図 1 に示します。
日食の研究では、コロナ光は、自由電子によって視線方向に散乱された偏光光球光として受け入れられている (van de Hulst, 1950; Saito, 1970)。この点で、観測された明るさの大きさは粒子密度に正比例します。したがって、得られたコロナ光強度は、太陽コロナの粒子密度の推定を容易にします。
日食の画像で最初に目立つ特徴は、明るさの勾配です。この勾配を正確に明らかにするためには、日食観測中に露出時間を変えて写真を撮る必要があります。明るい部分は短時間露光、暗い部分は長時間露光。次のステップで重要なことは、使用した写真材料の強度較正関数 (ICF) を取得することです。このために、フィルター処理された太陽ディスク画像は、日食観測の前後にさまざまな露出と絞りで撮影されます。この作業では、使用される写真素材の ICF の取得と、日食観測における合成画像の強度の計算に関する 2 つの実用的な方法が提示されます。
ICF を取得するために、キャリブレーション イメージの正規化された相対強度値が最初のステップで計算されます。正規化された強度 I いいえ 、観測されたすべての太陽ディスクの明るさ (I 0 ) をバックグラウンド強度値 (I) で割ります 分 ) 最短露出。これは
によって与えられます
相対強度 I R 露出と観測機器に依存するそれは、によって与えられます;
ここで 私 見かけの太陽円盤の平均強度 f int そしてf ポール は、それぞれソーラー フィルターと偏光子の光透過率 t です。 は露光時間、A 0 そしてA D は、それぞれ望遠鏡の開口部と絞り開口部の面積です。 ICF は、I の間に描かれたグラフに曲線を当てはめることによって得られます。 いいえ そして私 R .例として、2006 年 3 月 29 日の日食のグラフを図 2 に示します。この日食で得られた ICF は、
図 3 は、この関数に使用されるいくつかの太陽ディスク キャリブレーション画像を示しています。そのため、ICF を使用して、日食画像の正規化されたコロナの明るさを、観測された平均的な太陽の明るさの単位で相対強度に変換しました。
この研究で開発された他の方法では、異なる露出時間で撮影された画像の結合 (複合) 強度を計算するための式が提示されています。行われた分析研究の結果として、組み合わされた明るさは次のように計算されます
どこで Σ Iexp は、各露出強度の合計、 nexp は露出の合計数であり、Σ t 秒として使用される露光時間の合計です。 2006 年の食では、0、60、および 120 度の偏光角度で白色光の偏光観測が行われました。この日食中に撮影された画像の一部を図 4 に示します。
各偏光角度の結合強度は、新しく開発された方法によって計算され、結果は図 5 に個別に示されています。
コロナの全輝度、偏光角、および偏光度は、各偏光角の強度のストークス パラメーターを使用して取得されます。画像としての 2006 年の食の全強度と、計算に使用された等照線を図-6 に示します。特定の半径方向 (0、30、60、および 90 度) における強度値を、Saito (1970) のモデル値および 7 つの異なる食の観測値と比較して、図 7 に示します。
2006 年の食で得られた総強度は、モデルと文献の観測値の両方と一致しています。これは、これら 2 つの方法が比較的正しいことを示しています。ただし、将来的に行われる新しい日食観測による再テストは、この状況をさらにサポートします。
参考文献:
- Fontenla, J.M., Avrett, E.H., Loeser, R.:1993, Astrophys. J. 406, 319.
- A.H. ガブリエル:1976 年、フィル。トランス。ロイ。社会ロンドン A 281、399。
- 齋藤健一:1970, Ann.東京アストロン。オブス。 13(2)、53.
- van de Hulst, H.C.:1950, Bull.アストロン。インスト。ネス。 11、135.
これらの調査結果は、ジャーナル Solar Physics に掲載された「コロナ強度決定のための 2 つの実用的な方法」というタイトルの記事で説明されています。 .この作業は、イスタンブール大学の Hikmet Çakmak が主導しました。
このテキストの写真は、Springer Customer Service Center GmbH の許可を得て使用しています:Springer Nature, Solar Physics (Two Practical Methods for Coronal Intensity Determination, Hikmet Çakmak), © 2017
