Babcock-Leighton 太阳发电机模型中倾角散射引起的太阳周变率

我们展示了一个由双极磁区（BMRs）的显式浮现和扩散维持的三维 Babcock-Leighton 发电机模型的结果。平均而言，每个 BMR 具有由 Joy 定律给出的系统倾角。我们模型中 BMR 浮现的随机性和非线性产生了变化的磁周。然而，当我们允许倾角存在随机散射以模拟观测到的对 Joy 定律的偏离时，我们发现磁周具有更大的变率。我们发现，观测到的 Joy 定律标准差 $\sigma_\delta = 15^\circ$ 产生的变率与观测到的太阳周变率 $\sim$ 32% 相当，后者由 1755-2008 年间的太阳黑子数极大值量化。我们还发现倾角散射可以促成极大期和极小期。$\sigma_\delta = 15^\circ$ 时处于极小期的时间略少于根据宇宙成因同位素对太阳的推断（约 9% 对比 17%）。然而，当我们将倾角散射加倍至 $\sigma_\delta = 30^\circ$ 时，模拟统计结果与太阳相当（$\sim$18% 的时间处于极小期，$\sim$10% 处于极大期）。尽管 Babcock-Leighton 机制是极向场的唯一来源，我们发现即使在倾角波动很大时，我们的模拟也总能维持磁周。我们还证明倾角淬灭是一种可行且高效的发电机饱和机制；仅 1-2$^\circ$ 的倾角抑制就足以限制发电机增长。因此，太阳中倾角淬灭的任何潜在观测特征可能都是微妙的。