黑子旋转 I：磁通量涌现的后果
太阳与恒星天体物理
2015-10-14 v1
摘要
背景。太阳爆发与高耀斑活动常伴随黑子的快速旋转。因此，研究黑子旋转及其驱动机制，是理解太阳大气如何达到大规模能量释放所需条件的关键。目标。我们旨在通过磁通量管从太阳内部浮现并穿入大气的三维数值实验，演示并研究黑子的旋转。此外，我们寻求证明，内部存储的光球下扭转通过黑子的明确旋转被注入到太阳大气中。方法。使用 Lagrangian-Remap 代码执行数值实验，求解三维电阻磁流体力学（MHD）方程。我们追踪环向通量管从太阳内部浮现并穿入大气的过程，研究与磁场和等离子体相关的各种物理量。结果。通过对数值实验的详细分析，我们发现了明确的证据，表明通量管的光球足迹或黑子发生了旋转。在磁场穿出后，两个极性源内发展出显著的垂直涡旋运动。发现这些旋转运动使场内部部分保持无扭转，而使场的大气部分产生扭转。我们通过对相对磁螺度的分析证明了这一点，即很大一部分内部螺度被传输到了大气中。此外，还有大量磁能被传输至大气。通过追踪选定的场线也计算了旋转角度；发现穿过黑子的场线在实验过程中旋转了高达 353 度。
引用
@article{arxiv.1508.02437,
title = {Sunspot rotation. I. A consequence of flux emergence},
author = {Z. Sturrock and A. W. Hood and V. Archontis and C. M. McNeill},
journal= {arXiv preprint arXiv:1508.02437},
year = {2015}
}