探索差旋层在M矮星磁性中的作用

M型恒星正迅速成为搜寻宜居类地系外行星的最佳候选天体之一，然而许多M矮星表现出异常的耀发事件，会向原本宜居的行星轰击电离辐射。近年来，观测者发现，表现出显著磁活动的M星比例在光谱型早于（质量更大）M3.5（0.35 M$_\odot$）的主序星中约为$10\%$，而在晚于M3.5的恒星中骤增至近$90\%$。值得注意的是，主序星也在晚于M3.5时变为完全对流，可能不再包含差旋层。利用球形三维MHD模拟代码Rayleigh，我们比较了一颗快速自转（2 $\Omega_\odot$）的M2（0.4 M$_\odot$）恒星内生成的对流发电机的峰值场强、拓扑结构及时间依赖性，计算域要么终止于对流区底部，要么包含差旋层。我们发现，尽管两种模型都生成强（$\sim$10kG）、带状环向场并表现出极性反转，但差旋层模型为环向场提供了额外储库，将平均反转周期从100个自转延长至超过220个自转，并使近表面径向场的低阶模的谱功率增加了4倍。