大尺度流动向恒星辐射区的渗透

低质量恒星对流区底部下方的子午环流传播，可能在角动量传输中起关键作用，并对其稳定辐射区内的化学物质和磁场传输做出重要贡献。我们通过在由覆盖于稳定分层区域之上的对流区（CZ）组成的球壳中执行三维（3D）全局数值模拟，系统地研究了这些大尺度平均流动。我们发现，只要 Eddington-Sweet 时标 $t_{ES}$ 远短于粘性时标 $t_{\nu}$（由参数 $\sigma=(t_{ES}/t_{\nu})^{1/2}$ 衡量），子午流就可以渗透到对流区底部下方深达 $\sim 0.21r_o$（其中 $r_o$ 为外半径）的距离。在上辐射区（RZ）$\sigma\lesssim 1$ 的类太阳区域中，我们发现深 RZ 中的角动量传输主要由作用在子午流上的科里奥利力决定。相比之下，在 $\sigma> 1$ 区域下运行的模型中，子午流变弱且粘性效应占主导。我们发现，当 $\sigma\lesssim 1$ 时，这些平均流动的渗透长度尺度 $\delta_{MC}$ 与 $\sigma^{-0.22}$ 成正比。我们的发现可能有助于更好地理解子午流在太阳内部动力学中的作用，并为未来专注于自洽捕捉类太阳动力学的数值研究提供参考。