自洽全局发电机模型中的星斑形成：冷星上的极区星斑

对冷星的观测揭示了其表面存在暗斑状特征。与太阳黑子相比，星斑可能更大或覆盖更大比例的恒星表面。太阳黑子仅出现在低纬度区域，而星斑也见于极区，尤其在快速旋转的恒星上。太阳黑子被认为源于从太阳深部上升的磁通量管爆发；强磁场局部抑制了对流热输运至太阳表面。此类磁通量管模型也被用于解释星斑特性。然而，这些模型采用了若干简化，且迄今为止尚未在恒星磁对流的自洽模拟中证实太阳黑子或星斑的生成。本文表明，在密度分层旋转球壳中运行的分布发电机的直接数值模拟可自发产生冷斑。模型内部的对流产生大尺度磁场，该磁场与近表面颗粒对流相互作用，导致磁通量高度集中并形成星斑。模型中形成显著高纬度星斑的先决条件是足够强的密度分层和快速旋转。我们的模型提出了一种通过分布发电机作用形成星斑的替代机制。