完全对流 M 矮星中发电机作用的模拟：对无量纲参数的依赖性

本研究的目的是探索完全对流 M 矮星的磁场与流动特性随自转周期 Prot、磁雷诺数 ReM 和普朗特数 PrM 的变化关系。我们使用星入盒（star-in-a-box）设置进行了完全对流恒星的三维模拟。该设置允许在嵌入笛卡尔立方体的球中进行全局发电机模拟。非理想磁流体力学方程由 Pencil Code 求解。我们使用一颗 0.21M_odot 的 M5 矮星的恒星参数，取对应于自转周期（Prot）43、61 和 90 天的三个自转速率，并将磁普朗特数在 0.1 到 10 范围内变化。我们发现了大尺度磁场行为随自转和 PrM 变化的系统性差异。对于 Prot = 43 天且 PrM <= 2 的模拟，我们发现周期性大尺度磁场。对于 PrM > 2，周期消失，磁场呈现不规则反转。在 Prot = 61 天的模拟中，PrM <= 2 时周期较不清晰，反转周期性较弱。在较高 PrM 情形下，轴对称平均场呈现不规则变化。对于最慢自转情形 Prot = 90 天，PrM <= 5 时磁场具有显著的偶极分量。对于最高 PrM，大尺度磁场在中纬度主要不规则，极区附近为准静态场。对于有周期的模拟，周期长度随 ReM 增大而略有增加。