Tomography of the Solar Corona with the Metis Coronagraph I: Predictive Simulations with Visible Light Images
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The Metis coronagraph of the Solar Orbiter (SolO) mission records full-Sun images of the solar corona in Lyman-α ultraviolet (UV) radiation and in visible light polarized brightness (pB). This work investigates the utility of a synoptic observational program of Metis in terms of using its pB-images for tomographic reconstruction of the three-dimensional (3D) distribution of the electron density of the global solar corona. During its lifetime, SolO’s distance to the Sun will range D ≈ 0.3−1.0 au, while its solar latitude will span θ ≈ ±33 •. The limitations that such orbit complexity poses on tomographic reconstructions is explored in this work. Using SolO’s predictive orbital information and 3D MHD simulations of the solar corona, time series of synthetic Metis pB-images were computed and used as data to attempt tomographic reconstruction of the model. These numerical experiments were implemented for two Carrington rotations, corresponding to a solar minimum and a solar maximum, representative of extreme conditions of coronal complexity. For each rotation images were synthesized from three orbital segments, corresponding to extreme geometrical conditions of observation by Metis. For the early phase of the mission (year 2023), simulations were carried from the largest aphelion (D ≈ 0.95 au) and the smallest perihelion (D ≈ 0.29 au), both cases corresponding to low latitude (|θ| < 10 •) positions. For the late phase of the mission (year 2029), a simulation was carried out from the maximum solar latitude position (θ ≈ +33 •), at an intermediate distance (D ≈ 0.5 au). The range of heights that can be reconstructed and the required data-gathering time, both dependent on D, are reported for the six experiments. The extension of the coronal region that can be reconstructed and the accuracy of the reconstruction, both decreasing with increasing solar latitude |θ| as well as with increasing coronal complexity, are discussed in detail in each case. As a general conclusion, a Metis synoptic observational program with a cadence of at least 4 images/day provides enough data to attempt tomographic reconstructions of the coronal electron density during the whole lifetime of the mission, a requirement well within the 2 − 3 hr cadence of the current synoptic program. This program will allow implementation of tomography experimenting with different values for the cadence of the time-series of images used to feed reconstructions. Its cadence will also provide continuous opportunity to select images avoiding highly dynamic events, which compromise the accuracy of tomographic reconstructions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».