宁静太阳中的湍流磁场：Hinode观测与小尺度发电机模拟的启示
天体物理学
2011-02-11 v2
摘要
利用湍流 MHD 模拟（磁雷诺数高达 8000）和 Hinode 观测，我们研究了湍流对测量活动区外太阳磁场的影响。首先，根据 630.1 和 630.2 nm 处 FeI 线的合成 Stokes V 谱线轮廓，我们证明了观测推导的场估计的尖峰概率分布函数（PDF）与实际垂直场强的单调 PDF 是一致的。因此，弱场的普遍性比从观测中简单推断的要大。其次，我们利用湍流太阳磁场的分形自相似几何，推导出真实平均垂直无符号通量密度的两个估计值（数值估计和观测估计）。我们还发现了观测证据，表明光球中磁结构的尺度至少延伸到比 200 km 小一个数量级：来自 Hinode 磁图的带符号度量的自相似幂律标度（跨越两个数量级的长度尺度并包括米粒组织尺度）延伸至 200 km 分辨率极限。根据自相似标度，我们确定了真实宁静太阳平均垂直无符号通量密度的下限约为 50 G。这与我们基于数值的估计一致，即在 200 km 分辨率下，由于相反磁极性信号的抵消，80% 或以上的垂直无符号通量对 Stokes-V 观测应是不可见的。我们的估计显著减小了基于 Zeeman 效应和基于 Hanle 效应的估计之间的数量级差异。
引用
@article{arxiv.0812.2125,
title = {Turbulent magnetic fields in the quiet Sun: implications of Hinode observations and small-scale dynamo simulations},
author = {Jonathan Pietarila Graham and Sanja Danilovic and Manfred Schuessler},
journal= {arXiv preprint arXiv:0812.2125},
year = {2011}
}
备注
26 pages, 9 figures