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太阳对流区中的湍流磁螺度通量

太阳与恒星天体物理 2022-09-20 v2

摘要

等离子体的螺旋运动(α\alpha效应)与非均匀(较差)自转的共同作用是太阳和星系大尺度磁场的关键发电机机制。小尺度场的磁螺度动力学是非线性发电机饱和中的关键机制,其中湍流磁螺度通量可避免α\alpha效应的灾难性猝灭。太阳及类太阳恒星的对流区以及星系盘是产生湍流磁螺度通量的源。在平均场方法和谱τ\tau近似框架下,我们利用库仑规范在密度分层湍流中推导了湍流磁螺度通量。湍流磁螺度通量包含非梯度和梯度贡献。非梯度磁螺度通量与一个非线性有效速度(在不存在密度分层时为零)乘以小尺度磁螺度成正比,而梯度贡献描述了小尺度磁螺度的湍流磁扩散。此外,湍流磁螺度通量包含与动力学α\alpha效应或其梯度成正比的源项,以及由大尺度剪切(太阳较差自转)引起的贡献。我们已经证明,由动力学α\alpha效应及其径向导数引起的湍流磁螺度通量,结合小尺度磁螺度的非线性磁扩散,在太阳对流区中占主导。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.14152,
  title  = {Turbulent magnetic helicity fluxes in solar convective zone},
  author = {N. Kleeorin and I. Rogachevskii},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.14152},
  year   = {2022}
}

备注

13 pages, 9 figures, revised