可压缩磁对流中的结构与本影点的性质
太阳与恒星天体物理
2016-03-08 v2
摘要
在施加的强垂直磁场中对可压缩磁对流进行的理想化数值实验中所见的结构，与在太阳黑子本影的观测或真实数值模拟中探测到的结构存在重要差异。为阐明这些差异的起源，我们提出了一系列理想化的三维可压缩磁对流实验，这些实验在若干细节上不同于先前的此类实验，使其更接近真实的太阳条件。在一个由上方稳定层界定的层中，对充分发展的类太阳湍流对流的时间快照施加一个初始垂直磁场B0。在弛豫到统计稳态后，检查流场和磁场的结构。与众所周知在磁化或弱磁化对流中发生的剧烈粒状对流(GRC)不同，对于高B0值，热量通过小尺度对流(SSC)以狭窄、持久的对流柱形式传输，这些对流柱由细长的上升流及相邻的下沉流斑块组成，让人联想到早期半解析模型中识别的“convectons”。对于中等场强，观察到磁通分离(FXS)：孤立的无磁通GRC夹杂物嵌入具有SSC的强磁化等离子体中。在SSC和FXS状态之间，识别出一个过渡状态(F/S)，其中convectons动态演变为多重分段的粒状夹杂物，然后再变回。我们的结果在某些方面比早期的理想化模型更接近观测到的本影结构，因为它们确实再现了紧邻狭窄对流柱的强烈局部化、斑块状下沉流。基于最近对本影点的观测，我们建议在某些情况下，太阳黑子本影中的条件对应于新识别的F/S过渡状态。
引用
@article{arxiv.1105.5590,
title = {Structures in compressible magnetoconvection and the nature of umbral dots},
author = {C. Tian and K. Petrovay},
journal= {arXiv preprint arXiv:1105.5590},
year = {2016}
}
备注
Published in A&A 551,A92(2013). Send offprint requests to: chunlin_tian2013 at 163.com