重新审视太阳沿径向线的强较差自转
太阳与恒星天体物理
2020-07-31 v2
摘要
当前最先进的太阳对流区模型由旋转三维球壳中 Navier-Stokes 方程的解构成。此类模型对边界条件的选择高度敏感。在此，我们展示了两套仅在外层热边界条件上不同的模拟，该条件分别为固定熵或固定熵梯度。我们发现两套模拟产生的较差自转明显不同。固定熵梯度模拟具有强较差自转对比度，且等轮廓线沿径向线倾斜（与日震学揭示的太阳内部自转良好吻合），而固定熵模拟对比度较弱且轮廓线向相反方向倾斜。我们详细检查了模型中的力平衡，发现 Busse 柱的极向热传输驱动了造成不同自转轮廓的热风。我们得出结论，太阳沿径向线的强较差自转可能源于太阳发射率不随纬度变化（类似于我们模型中的固定熵梯度条件）以及 Busse 柱的极向热传输。在未来的太阳背景对流研究中，我们强烈建议建模者使用固定梯度外层边界条件。
引用
@article{arxiv.2004.00208,
title = {Revisiting the Sun's Strong Differential Rotation along Radial Lines},
author = {Loren I. Matilsky and Bradley W. Hindman and Juri Toomre},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.00208},
year = {2020}
}
备注
13 pages, 15 figures, accepted for publication in the Astrophysical Journal