小尺度发电机模拟：爆炸米粒中的磁场放大及深、浅再循环的作用
太阳与恒星天体物理
2018-06-27 v1
摘要
我们分析了近期用 MURaM 辐射 MHD 代码计算的高分辨率光球小尺度发电机模拟。我们将分析聚焦于爆炸米粒中 newly 形成的下降流通道，因为它们展示了光球中弱磁化区域（米粒中心）如何演化为强磁化区域（下降流通道）。我们发现新形成的下降流通道最初主要呈现层流汇聚流，将米粒中嵌入的竖直磁场从几十 G 放大到超过 800 G 的场强。这形成了长度可与米粒尺度相比的延展磁片。由湍流剪切导致的场放大首先发生在光球可见层下方几百 km 处。浅再循环在数分钟内将由此产生的湍流场输运到光球，此后新形成的下降流通道呈现出强磁片与湍流场成分的混合。我们特别强调了浅再循环与深再循环对光球中磁场组织与强度的作用，并讨论了与小尺度发电机过程相关的光球及亚光球能量转换。尽管通过洛伦兹力的能量转换对饱和场强（因而对深或浅再循环）依赖较弱，但其强烈依赖于磁普朗特数。我们讨论了这些发现通过高分辨率观测进一步约束小尺度发电机模型的潜力。
引用
@article{arxiv.1805.08390,
title = {Small-scale dynamo simulations: Magnetic field amplification in exploding granules and the role of deep and shallow recirculation},
author = {Matthias Rempel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.08390},
year = {2018}
}
备注
17 pages, 11 figures, ApJ in press