磁环是由太阳大气热等离子体沿着磁力线分布所形成的拱形结构,它们是太阳磁场控制等离子体的直接体现，也是太阳大气的基本组成单元。过渡区环作为常见的环结构，其物理性质还缺乏系统性研究。
利用Interface Region Imaging Spectrometer（IRIS）的O IV 1399.8 Å和1401.2 Å光谱数据，我们首次对23个过渡区环（图1）的环长(L)、电子密度(ne)和有效温度进行了系统分析。我们发现这些环的投影长度(L)在8-30Mm范围内。这些环的电子密度(ne)范围从8.9×109-3.5×1011 cm-3。由O IV 1401.2 Å 得到的有效温度(Teff1)范围在1.9×105-1.3×106 K，这些值明显大于离子的形成温度。这些环的离子温度和电子温度之间的平衡时间在3.0×10-3-1.0×10-1 s范围内，比环演化的时间尺度和仪器曝光时间小几个数量级，这表明文中所观测的过渡区环应该处于电离平衡状态。因此，这些过渡区环中存在明显的非热运动。
图1 23条过渡区环在Si IV 1402.8 Å光栅图像中的概况
我们进一步分析了电子密度(ne)、环长(L)、有效温度和O IV 1401.2 Å辐射强度之间的关系。在90%显著水平下，回归分析表明电子密度与环长的关系为ne[cm-3]∝(L[Mm])-0.78±0.42，而电子密度对有效温度和谱线强度的依赖性不明显（图2）。
在一例过渡区环中，我们发现沿着环长度的电子密度变化并不明显，而在足点处的有效温度明显大于靠近环顶的温度。这些结果表明，这个环的加热主要集中在其底部，而被加热的等离子体可以在环中重新分布。
图2 过渡区环相关物理参数的散点图
图3 沿一例过渡区环的电子密度(a)、有效温度(b)和总拟合强度(c)的变化
这些观测结果表明，过渡区环与冕环有明显差异。以本工作所获得的物理参数为基础，进一步开展理论方面的研究，对于理解过渡区环的物理具有重要意义。
该工作由来自山东大学空间科学研究院太阳大气物理与探测课题组和中国科学院太阳活动与空间天气重点实验室的学者共同完成，已发表于The Astrophysical Journal Letters。文章题目：Electron Densities of Transition Region Loops Derived from IRIS OIV Spectral Data，文章链接：https://doi.org/10.3847/2041-8213/ad3d5e。感谢国家自然科学基金以及国家重点研发计划等项目对该研究项目的资助。
