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平均场 alpha 效应对太阳周期记忆是否有影响?

太阳与恒星天体物理 2020-10-07 v3

摘要

若 Babcock-Leighton 机制是极向场的唯一来源,则由平流主导与扩散主导的运动学发电机模型得到的太阳周期 24 预测不同。Yeates 等人(2008)认为该差异源于平流与扩散主导的太阳对流区中太阳发电机记忆的不同。我们旨在研究平流主导与扩散主导的运动学太阳发电机模型所得太阳周期记忆的差异。具体地,我们探究除 Babcock-Leighton 机制外,引入 Parker 的平均场 α\alpha 效应对太阳周期记忆是否有影响。我们使用了一个运动学磁通输运太阳发电机模型,其中极向场生成同时由 Babcock-Leighton 机制与平均场 α\alpha 效应产生。我们还在该模型中考虑了随机涨落,并探讨了极小处极向场与周期极大处环向场之间的周期间关联。在扩散主导的发电机 regime 中太阳发电机记忆总仅限于一个周期,而在平流主导的 regime 中记忆分布于数个太阳周期。然而,当平均场 α\alpha 效应无涨落时,在平流主导的发电机 regime 中加入平均场 alpha 效应会将太阳发电机记忆缩减至一个周期以内。当在平均场极向源中引入涨落时,出现了更复杂的情形,数个周期之间浮现出极弱但显著的关联。我们的结果表明,在磁通输运 Babcock-Leighton 发电机模型框架中包含平均场 alpha 效应会带来额外复杂性,可能影响太阳周期预测性发电机模型的记忆与可预测性。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.02776,
  title  = {Does the mean-field alpha effect have any impact on the memory of the solar cycle?},
  author = {Soumitra Hazra and Allan Sacha Brun and Dibyendu Nandy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.02776},
  year   = {2020}
}

备注

Accepted in Astronomy and Astrophysics, 12 pages, 5 figures