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太阳内部深处对流速度的振幅

太阳与恒星天体物理 2015-06-05 v2

摘要

我们仅基于较差自转和经向环流的观测特性,以及从基本磁流体动力学方程中获得的简单而稳健的动力学平衡,得到了太阳深层对流区中对流速度振幅的下限。该方法的关键是陀螺泵浦概念,即通过经向环流穿过比角动量等值面与对流雷诺应力传递的角动量相关联。我们发现,为了与观测到的平均流一致,对流速度振幅在上部对流区(r0.95Rr \sim 0.95 R)必须至少为30 m s1^{-1},在下部对流区(r0.75Rr \sim 0.75 R)必须至少为8 m s1^{-1}。利用近表面剪切层底部作为旋转影响的探针,我们进一步能够证明深层对流运动的特征长度尺度不得小于5.5–30 Mm。这些结果与对流模型兼容,但表明平流主导的磁通输运发电机模型中假设的湍流输运效率通常与其所采用的平均流不一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1205.1530,
  title  = {On the Amplitude of Convective Velocities in the Deep Solar Interior},
  author = {Mark S. Miesch and Nicholas A. Featherstone and Matthias Rempel and Regner Trampedach},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1205.1530},
  year   = {2015}
}

备注

16 pages, 4 figures, accepted to the Astrophysical Journal