穿透性羽流产生的太阳重力模式振幅

重力模式波的探测有望让我们对太阳内部动力学获得前所未有的认识。在此框架下，预测其振幅对于指导未来的观测策略和地震学研究中至关重要。在这项工作中，我们预测了由辐射区顶部穿透性对流所生成的低频渐近重力模式的振幅。结果发现其严重依赖于生成区域内羽流的时间演化。利用太阳模型，我们计算了在频率范围 $10~\mu H_z\le \nu \le 100~\mu H_z$ 内低阶重力模式的 GOLF 表观表面径向速度。若为高斯型羽流时间演化，由于表面振幅过小，重力模式波无法被探测到。尽管模型参数考虑了很宽的取值范围，这一结论依然成立。在另一种极限情形即指数型时间演化下，由于羽流与模式之间的时间耦合远比高斯情形强，预计羽流会以更高效的方式驱动重力模式。基于半解析模型采用合理的羽流参数值，此情形下表观表面速度比 22 年 GOLF 探测阈值以及先前以湍流压力为驱动机制的估计小一个数量级，在 $\ell =1$ 且 $\nu\approx 100~\mu H_z$ 时最大值为 $0.05$ cm s${}^{-1}$。当计入羽流参数的不确定性时，最有利可信情形下的表观表面速度与湍流压力预测值相当，且在 $\nu \approx100~\mu H_z$ 和 $\ell=1$ 处探测所需的 GOLF 观测时间缩短至约 50 年。