全对流恒星的盒中星模拟

（删节）背景：质量小于 $0.35 M_\odot$ 的主序晚型恒星是完全对流的。目的：目标是研究全对流恒星中作为自转函数的对流、较差自转和发电机。方法：使用了具有盒中星模型的三维流体动力学和磁流体动力学数值模拟，其中一个球形恒星浸没在笛卡尔立方体内。该模型对应于一颗 $0.2M_\odot$ 的 M5 型矮星。探讨了介于 4.3 至 430 天之间的自转周期（$P_{\rm rot}$）。结果：具有 $P_{\rm rot}=430$ 天的慢自转模型产生反太阳型较差自转，即赤道慢、两极快，以及以轴对称准稳态大尺度磁场为主。对于中等自转（$P_{\rm rot}=144$ 和 $43$ 天），较差自转类似太阳（赤道快、两极慢），大尺度磁场大多为轴对称且为准稳态或周期性。后者出现在与其他球形壳层数值研究相似的参数区间内，且周期与观测到的具有可比 $P_{\rm rot}$ 的全对流恒星的周类似。在快速自转区间，较差自转较弱，大尺度磁场越来越非轴对称，并以主导的 $m=1$ 模为主。这种大尺度非轴对称场也表现出方位角发电机波。结论：盒中星模型的结果与球形壳层中部分对流晚型恒星的模拟一致，即较差自转和发电机机制的转变发生在相似的、以科里奥利（逆罗斯比）数为标志的自转区间。部分与全对流恒星之间的这种相似性表明，产生较差自转和大尺度磁性的过程对恒星的几何结构不敏感。