辐射恒星表面下负有效磁压不稳定性导致的自发磁通量集中

太阳黑子的形成需要在表面附近集中磁通量。负磁压不稳定性（NEMPI）可能是实现这一点的一种可能机制，但它主要在简单系统中使用等温状态方程且无自然自由表面进行研究。我们在一个湍流效应被参数化的分层笛卡尔平均场模型中研究 NEMPI。我们使用理想状态方程并包含辐射传输，从而自洽地建立了一个自由表面。我们使用一种 Kramers 型不透明度，其可调指数选取得使较深层近似等熵。因此该模型中不可能发生对流，使我们能够孤立地研究含辐射的 NEMPI。我们仅限于二维模型。我们使用人为增强的平均场系数来允许 NEMPI 发展，从而使得研究在存在辐射时它更难被激发的原因成为可能。NEMPI 在表面下一定距离处（光深为一的位置）产生中等强度的磁通量集中。该不稳定性是振荡的，并以向上行波的形式出现。这似乎是一种在较早的无辐射传输模型中未发现的新效应。水平波长大约比先前在更理想的等温模型中发现的小十倍。在我们的模型中，NEMPI 饱和时的场强过低，无法解释太阳黑子。此外，这些结构显得过于狭窄且过于深埋于表面之下，以致无法在辐射表面引起显著的亮度变化。我们推测，未能重现类似太阳黑子的效应可能与忽略对流有关。