非磁性太阳染色层三维结构与动力学的数值模拟

使用 CO5BOLD ，这是一种新的辐射湍动力学代码，进行的三维数值模拟结果为非磁性太阳染色层的动态、热力学二分形模型。该 3D 模型包括中间染色层和低层染色层、光照层以及对流层的顶部，其中由对流运动激发声波。虽然这些波浪向上传播，但会在声波中变陡、耗尽，并将机械能作为热量在染色层中沉积。我们的数值模拟首次显示染色层各层的复杂 3D 结构，这种结构是由声波相互作用形成的。染色层的水平温度截面显示出热丝状结构网络和被包围的冷区。这种水平模式在大约通常为 20-25 秒的时间尺度内演化，并且具有与底层颗粒结构相当的空间尺度。所得到的热力学二分形，即冷区和热区的共存，提供了足够高的温度以产生观察到的染色层紫外辐射——同时也提供了足够低的温度以允许分子（如碳氧化物）的形成。我们的 3D 模型支持卡尔顿与斯坦 (1994) 的发现，即染色层温度上升并不一定意味着平均气体温度的增加，而可以由显著的空间和时间温度不均匀性所解释。