由三维对流模拟得到的太阳 p 模振荡振幅

太阳 p 模振荡的振幅由随机激发和模式阻尼共同决定，二者均发生在表面对流区。然而，对流的时间依赖性和湍流性质使得利用传统一维流体静力学模型自洽地研究激发与阻尼过程十分困难。为此，我们进行了太阳大气的从头算三维流体动力学数值模拟，以探究 p 模在太阳中如何被驱动和耗散。模拟中对表面对流的描述不含传统一维模型通常采用的可调参数。模式激发与阻尼率基于解析表达式计算，其组成量直接由三维模型评估。在激发与阻尼率均可得的情况下，我们估算了太阳的理论振荡振幅和最大功率频率 $\nu_{\max}$。我们将数值结果与日震观测进行比较，发现二者具有令人鼓舞的一致性。本文提出的数值方法为研究负责模式驱动与阻尼的物理过程提供了一种新途径，且应适用于所有太阳型振荡恒星。