关于超射对流与下方偶极磁场的动力学相互作用——I. 非发电机机制 regime
太阳与恒星天体物理
2021-02-24 v2 流体动力学
摘要
受许多恒星深内部动力学的启发，我们研究了超射对流与驻留在辐射区中的大尺度极向场之间的相互作用。我们在球壳中运行了一系列三维 Boussinesq 数值计算，该球壳由一个对流区及下方初始紧凑包含偶极场的稳定区组成。通过改变对流驱动的强度，我们发现，在湍流较弱的 regime 中，对流起到湍流扩散的作用，比仅分子扩散更快地移除磁场。然而，在湍流更强的 regime 中，湍流抽运变得更高效，并部分抵消湍流扩散，导致场在超射区下方局部累积。这些模拟表明，在恒星参数下，偶极场可能被高度湍流的对流运动限制于下方稳定区中。这种限制就平均意义而言是大尺度场的限制，我们展示了它可由平均场理论较好地建模。我们的发现对太阳的某些模型尤为有趣，这些模型要求大尺度极向磁场被限制在太阳辐射区内，以同时解释后者的均匀自转和太阳差旋层的薄度。
引用
@article{arxiv.2008.01857,
title = {On the dynamical interaction between overshooting convection and an underlying dipole magnetic field -- I. The non-dynamo regime},
author = {Lydia Korre and Nicholas H. Brummell and Pascale Garaud and Celine Guervilly},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.01857},
year = {2021}
}
备注
Accepted to MNRAS, 14 figures