包含磁浮力和下流效应的对流区发电机
天体物理学
2007-05-23 v2
摘要
磁通量管既可以视为一个独立物体，也可以视为一个约束场。作为一个场，它同时受到旋涡对流（α效应）和较差自转（Ω效应）的影响。作为一个物体，通量管不仅受到浮力，还受到通量管上方下流产生的动压力。当这两个动力学效应被纳入αΩ发电机方程时，我们得到了一个在对流区运行的发电机。我们利用观测到的太阳内部自转，并假设由太阳对流区数值模拟所建议的下流，在线性近似下分析并求解了扩展的发电机方程。结果产生了：(i) 22年周期；(ii) 扩展的蝴蝶图；(iii) 强活动被限制在低日面纬度|Φ| ≤ 35°；(iv) 在低纬度，径向场相对于同纬度环向场存在大约π的相位滞后；(v) 极向分支相对于赤道分支存在π/2的相位滞后；(vi) 大部分磁通量以高度间歇的形式存在，集中在强通量管中；(vii) 磁场峰值出现在r = 0.96 R_⊙深度；(viii) 太阳总辐照度与太阳活动周同相位变化，振幅为0.1%；(ix) 太阳有效温度与太阳活动周同相位变化，振幅为1.5 °C；(x) 太阳半径也与太阳活动周同相位变化，振幅为20毫角秒。所有这些结果都与相应的观测一致。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0105393,
title = {A convection zone dynamo including the effects of magnetic buoyancy and downward flows},
author = {L. H. Li and S. Sofia},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0105393},
year = {2007}
}
备注
10 pages, 6 figures, 1 table, AASTeX with emulateapj5.sty, this new version uses figures to replace tables, and adds a new section to compare theory with observations, submitted to ApJ