探索理解太阳超米粒组织与大尺度对流

太阳表面的米粒组织主要是半径外层 1% 区域内热传输的结果。其典型尺度约为 1 - 2 Mm，由对流、自由程辐射以及表面层中强烈的密度分层之间的平衡所决定。米粒组织的物理机制已得到充分理解，数值模拟、理论与观测之间的高度一致性证明了这一点。在由高速流组成的高能米粒结构之上，叠加着更大尺度、长寿命的流动系统（约 300 m/s），称为超米粒。超米粒组织的典型尺度为 24 - 36 Mm。目前尚不清楚超米粒组织是源于米粒的相互作用，还是与深部对流存在因果联系，亦或是磁对流的结果。其他悬而未决的问题包括：超米粒有多深？它们如何参与太阳的全球动力学？由于缺乏对深部对流区域更大尺度动力学的洞察，我们面临着进一步的挑战。近期的日震学约束表明，大尺度上的对流速度振幅可能被高估了一个数量级或更多，这意味着与大尺度对流相关的雷诺应力（被认为在维持较差自转和子午环流中起重要作用）可能比理论和计算预测的要弱两个数量级。虽然关于全球尺度对流性质及全球环流维持机制的基本理解尚不完整，但鉴于计算、理论和日震学推断方面的显著进步，取得进展指日可待。