Magnetic field diagnostics in the low corona from microwave circular polarization inversion

Abstract

The characteristics of the observed polarization of radio waves are determined by the emission mechanism and by the propagation condition in the corona. In the case of weak coupling between the two electromagnetic wave modes, the polarization changes along the ray path, reflecting the local physical conditions; this results in inversion of the sense of circular polarization when a Transverse Field Region (TFR) is crossed. On the contrary, if the wave coupling is strong, the polarization is fixed and its sense does not change when a TFR is crossed. As a result, Stokes V maps of active regions do not always correspond to the magnetic polarities shown in photospheric magnetograms. The differences depend on the wavelength, the heliographic position of the region, as well as on the density and the magnetic field of the corona, at about 0.1 solar radius above the photosphere. In this short review older and recent observations of polarization inversion are presented and the diagnostics they provide on the magnetic field are discussed.

電波偏波特性をコロナにおける放射機構と伝播条件によって決定した。2つの電磁波モードの弱い結合の場合には、局所的な物理的条件を反映して、偏波は射線の軌道に沿って変化した。すなわち、これによりTFR(直交場領域)が横切るときの円偏波の向きは反転する結果となった。これに対し、波の結合が強い場合には、偏波は固定され、TFRが横切っても偏波の向きは変化しない。結果として、活動領域のストークスベクトルマップは、常に光球磁場分布図に見られる磁場偏波に対応するとは限らなかった。それらの違いは、光球からおよそ0.1太陽半径の距離における、波長、その領域におけるヘリオグラフの位置、および、コロナの密度や磁場に依存した。本レビューでは、偏波反転の過去から最近の観測結果を紹介し、偏波反転をもとにした磁場診断を論じた。