论差旋层在太阳与恒星发电机中的作用

位于辐射区与对流区交界处的旋转剪切层，即差旋层（tachoclines），在类太阳恒星磁场产生过程中起着关键作用。我们展示了两组旋转湍流对流与发电机的整体模拟。第一组仅考虑恒星对流包层；第二组旨在形成差旋层，同时考虑了辐射区的上部。结果表明，所产生的平均流以及发电机特性（如增长率、饱和能量和模式）依赖于罗斯比数（Ro）。对于第一组模型，得到了振荡型（周期约2年）或稳态的发电机解。第二组模型自然地发展出差旋层，进而导致强平均磁场的产生。由于磁场也沉积到稳定的深层，其演化时间尺度远长于无差旋层的模型。令人惊讶的是，上部湍流对流区的磁场以与深层磁场相同的时间尺度演化。这些模型根据Ro的不同，产生周期约30年的振荡型发电机或稳态发电机。就使用FOSA计算的平均场发电机系数而言，无差旋层的振荡模型中场的演化似乎与遵循Parker-Yoshimura符号法则传播的发电机波一致。在有差旋层的模型中，动力学更为复杂，涉及其他输运机制以及差旋层不稳定性。