盘面积分强度中所见的恒星米粒组织：I. 简化理论建模

长期以来，太阳米粒组织已知是对流在表面的表现。得益于当前的空间任务 CoRoT 和 Kepler，现在可以在盘面积分强度中观测到越来越多恒星的这一现象特征。空间光度测量表明，与米粒组织相关的全局亮度涨落和寿命遵循特征标度关系。因此，我们旨在提供一个简单的理论模型来重现这些标度关系，进而推断赫罗图（HR diagram）中不同位置恒星的米粒组织物理性质。我们开发了一个简单的一维理论模型，使我们能够测试关于米粒时间相关性的任何预设。模型的输入参数提取自恒星表面层的三维流体动力学模型，模型中涉及的自由参数则利用太阳观测进行校准。我们比较了两种在傅里叶空间中表示涡旋时间相关性的预设：洛伦兹形式和指数形式。最后，我们将理论预测与恒星米粒组织的三维辐射流体动力学（RHD）数值模拟（第一性原理方法）进行了比较。只要适当调整自由参数，我们的理论模型就能令人满意地重现观测到的太阳米粒组织谱的形状和振幅。其中指数形式获得了最佳吻合。此外，我们的理论模型得出的米粒组织谱与基于两个三维 RHD 模型的第一性原理方法计算的结果一致。在 companion paper 中，我们将本模型计算的理论米粒组织谱与恒星米粒组织的高精度光度测量进行了比较。