Helioseismology, solar models and solar neutrinos
本文综述了日震学、太阳模型和太阳中微子的最新进展。特别是我们将解决以下几点:i)日震测试最近的SSM; ii)日震测定的太阳中心附近的声速的准确性; iii)中微子通量的预测日震学的基础上,(几乎)独立的SSM; iv)日震测试的异国情调的太阳模型。
1999-05-26 astro-ph
Helioseismic Holography of Simulated Solar Convection and Prospects for the Detection of Small-Scale Subsurface Flows
我们进行日震全息现实的太阳对流模拟和比较所观察到的旅行时间的扰动与预期的旅行时间从水平流的模拟计算的假设下的玻恩近似的模型。我们证明了合理的协议之间的观测和模型的旅行时间,加强了日震全息在地下水平流的检测的有效性。从随深度的信噪比的变化,我们得出结论,日震探测的超颗粒或更小的空间尺度的个人流动结构是不可能的深度低于约5毫米以下的表面在时间尺度小于一天。大约一半的观测信号起源于地表以下的前2微米。这样做的一个后果是一个快速减少(和逆转在某些情况下)的走时扰动与深度由于相邻对流单体中的相反方向的表面流的测量的贡献。这证实了先前对观测报告的类似效应的解释。
2007-08-01 astro-ph
Helioseismic constraints to the central solar temperature and neutrino fluxes
在日震约束太阳模型中计算了中心太阳温度T及其不确定性。根据对流半径的最佳拟合,对流半径处的密度和地震测定的氦丰度,发现中心温度为T=1.58x10^7 K,与标准太阳模型非常吻合。保守地估计,该测定的准确度为Δ T/T= 1.4%,优于SSM。计算了中微子通量。硼中微子通量的下限,从所有来源的不确定性的最大减少因素,是2西格玛高于最近测量的流量SuperKamiokande。
1997-05-21 astro-ph
Magnetic field vector retrieval with the Helioseismic and Magnetic Imager
我们调查的准确性,我们可以检索太阳光球磁场矢量使用日震和磁成像仪(HMI),将飞行板上的太阳动力学天文台(SDO)通过反转模拟HMI配置文件。模拟的配置文件现实地考虑到光子噪声,有限的光谱分辨率,仪器偏振调制,太阳p模式和时间平均的影响。考虑到仪器的不同操作模式,研究了确定磁场矢量的准确性。
2006-11-17 astro-ph
Helioseismic data inclusion in solar dynamo models
运动发电机模型中的一个重要组成部分是太阳对流区内的速度场。特别是,差分旋转现在很好地限制了日震观测。日震学还为我们提供了近地层中纬向环流随深度变化的信息。然而,在太阳能发电机模型中使用的典型的速度输入,继续是一个分析适合所观察到的差分旋转和理论上构建的双曲气流剖面,只匹配在表面的峰值流速。在这里,我们采取现实的日震数据同化的第一步,通过提出的方法来构建差分旋转和纬向环流剖面,更紧密地符合目前可用的观测约束。我们还提出了模拟驱动的同化旋转和四个似是而非的配置文件的内部纬向环流-所有这些都符合日震推断近地表深度依赖性,但其幅度是不同的。我们讨论了如何与那些纯粹的分析适合驱动的结果进行比较。我们的结果表明,在太阳对流区的大部分旋转的纬向剪切起着更重要的作用,比速跃层或表面径向剪切,在环向场的诱导。我们还发现,它是赤道逆流的速度在对流区的底部的对流,而不是多远到辐射内部渗透,主要决定发电机周期。鉴于改进的日震约束,预计将在未来,我们的分析奠定了基础,这些数据内发电机模型同化。
2009-06-29 astro-ph
Helioseismic analysis of the solar flare-induced sunquake of 2005 January 15. II: A magneto-seismic study
2005年1月15日,活动区AR 10720产生了一个X1.2的太阳耀斑,引发了光球层的高水平地震活动。本文用日震全息术探测了震源,并作了详细分析。在6兆赫与2兆赫带宽的出口功率图显示了一个紧凑的声源强烈相关的冠状环的脚点,托管耀斑。我们提出了一个磁地震研究这个活跃的区域,以了解,第一次,磁拓扑结构的日冕领域,主机的声学活跃的太阳耀斑。伴随的分析试图回答这样的问题:磁场能作为一个屏障,阻止地震波从太阳地震的焦点传播出去吗?而且,什么是最有效的磁结构,将促进发展的一个强大的震源在光球?
2008-07-24 astro-ph
Helioseismic test of non-homologous solar radius changes with the 11-year activity cycle
Sofia等人(2005年)最近提出的太阳结构随11年活动周期变化的模型预测,由于次表层磁场和场调制湍流,次表层的半径会发生强烈的非同源变化。根据他们的最佳模型,太阳表面半径的变化可能比5 μ m深度处的变化大1000倍。我们利用太阳和日光层天文台(SOHO)MDI仪器的f模振荡频率数据以及SOHO和地面观测站在第23太阳周期间太阳表面半径变化的测量结果(1996-2005),以限制半径的变化。结果表明,相对于5 μ m处的变化,上述模型高估了表面处的半径变化。
2007-02-19 astro-ph
Helioseismic limit on heavy element abundance
精确测量的太阳振荡频率的主要反演,加上热平衡方程和其他输入物理,使我们能够推断太阳内部的温度和氢丰度分布。这些配置文件还有助于设置对输入物理以及对太阳核心中重元素丰度的限制。利用等离子体屏蔽对核反应速率的不同处理,得到了质子-质子核反应截面与太阳核中重元素丰度的函数关系,并由此导出了太阳核中重元素丰度的上限。
2002-09-08 astro-ph
Helioseismic determination of opacity corrections
我们调查的影响,本地化的不透明度修改的声速剖面的太阳模型。太阳和太阳模型之间的声速差异被用来推导出不透明度校正,这将需要使模型与太阳一致。我们测试这一过程对太阳模型的人工数据,并将其应用到太阳声速推断从反演LOWL观测频率。我们表明,太阳模型构造与适当修改的不透明度有一个声速剖面非常类似的太阳。
1997-03-28 astro-ph
Helioseismic analysis of the hydrogen partition function in the solar interior
分析了反演太阳资料和太阳模型在绝热梯度γ_1上的差异。为了更深入地了解等离子体物理的问题,提取了γ_1中所谓的“内在”差异,即仅由于状态方程的变化而产生的差异。我们的方法使用参考模型的基础上,目前使用的太阳能建模,Mihalas-Hummer-Dappen(MHD)状态方程,和OPAL状态方程(在利弗莫尔开发)的状态方程。使用了SOHO航天器上的SOI/MDI仪器在其运行的头144天内的太阳振荡频率。我们的研究结果证实了氢原子的激发态存在一种微妙的效应,这种效应以前只在理论上进行过研究(Nayfonov & Dappen 1998)。这种效应来源于氢的内部配分函数,正如在MHD状态方程中所使用的那样。虽然这是一种纯氢效应,但它发生在太阳的更深层,那里超过90%的氢被电离,氦的第二电离区位于那里。因此,在对太阳对流区与天体物理学有关的氦丰度进行可靠的日震测定时,必须考虑到这种影响。
1998-12-17 astro-ph
Sensitivity of time-distance helioseismic measurements to spatial variation of oscillation amplitudes I. Observations and a numerical model
众所周知,观测到的太阳振荡幅度在太阳黑子中比在太阳的平静区域低。我们表明,这种本地减少振荡振幅相速度滤波程序结合的时间-距离日震分析可能是一个来源的系统误差的范围为5 - 40%的声波在太阳黑子周围的测量走时异常。去除这些走时伪影对于正确推断太阳黑子的地下结构是重要的。我们提出了一个经验的修正程序,并说明其使用一个小的太阳黑子。这项工作利用了MDI/SOHO的数据。
2006-04-03 astro-ph
Helioseismic determination of the solar gravitational quadrupole moment
对广义相对论(GR)最著名的检验之一是将对水星轨道的反常岁差的测量与对太阳J_2引力四极矩的测定结合起来。后者可由J_2与太阳内自转的积分关系式推导而得。从太阳日光层卫星(SoHO)和全球振荡网络小组(GONG)获得的新的高质量观测数据,使人们能够以前所未有的空间分辨率和准确度确定太阳的内部旋转速度作为半径和纬度的函数。因此,太阳的一些全局性质也可以更高的精度确定,特别是太阳的引力四极矩。水星轨道的异常岁差主要是由GR效应引起的,但也有经典的修正,其中最大的修正是由J_2引起的。这里表明,目前的数据与GR的预测一致。
1998-04-24 astro-ph
Initial Helioseismic Observations by Hinode/SOT
报道了日之出太阳光学望远镜日震观测的初步结果。它已被证明,从宽带滤波成像仪的强度振荡数据可以用于各种日震分析。的k Ω功率谱,以及相应的时间-距离交叉关联函数,承诺高分辨率的时间-距离分析低于6毫米的旅行距离,获得G-波段和CAII-H数据。从我们第一次的时间-距离分析中已经观察到了亚表面的超颗粒图案。结果表明,太阳振荡谱扩展到更高的频率和波数,和时间-距离图扩展到更短的旅行距离和时间比以前观察到的,从而揭示了高分辨率日震观测的巨大潜力。
2007-09-12 astro-ph
Can Enhanced Diffusion Improve Helioseismic Agreement for Solar Models with Revised Abundances?
最近的太阳光球丰度分析(Asplund等人,2004年,2005年; Lodders,2003年)与Grevesse & Sauval(1998年)之前的测定相比,将C、N、O、Ne和Ar丰度下调了0.15至0.2 dex。经过这些修正后,光球Z/X下降到0.0165(0.0177 Lodders),Z下降到~0.0122(0.0133 Lodders)。一些论文报告说,太阳模型的发展与标准的不透明度和扩散处理,使用这些新的丰度与日震推论的协议差。在这里,我们探讨了不同的扩散处理,以减少光球的丰度,同时保持内部的丰度与早期的标准模型相同的演变的太阳模型。虽然增强的扩散提高了协议与一些日震的限制相比,太阳能模型的发展与新的丰度使用标称输入物理,所需的热扩散率的增加是非物理大,没有尝试恢复的变化达到良好的协议使用较早的丰度。适度的不透明度增加,扩散增强和丰度增加的不确定性的水平附近的组合,虽然有点做作,仍然是最合理的物理手段,以恢复与日震学的协议。增强扩散的情况下,将得到改善,如果推断的对流区氦丰度可以减少,我们建议重新考虑这种推导,根据修改后的丰度和其他改进的新的状态方程。我们还建议考虑,作为最后的手段,在太阳到达主序星后,通过吸积耗尽这些更易挥发的元素C,N,O,Ne和Ar的物质来稀释对流区,它只包含太阳质量的2.5%。
2005-03-24 astro-ph
Non linear regularization for helioseismic inversions. Application for the study of the solar tachocline
对旋转分裂的反演表明,在太阳对流区的底部存在一个称为速跃层的区域,在该区域中出现高的旋转速率径向梯度。通常的线性正则化方法倾向于平滑解中的任何高梯度,并且可能不适合于该区域的研究。在本文中,我们使用,在日震旋转反演的背景下,已开发的边缘保持正则化计算成像的正则化方法。从蒙特卡罗模拟中可以看出,这种方法可以直接导致类似于线性反演所达到的结果,但是需要对过渡的形状进行一些假设,以便进行反卷积。这种方法的应用LOWL数据导致一个非常薄的速度跃层。根据对进入反演的参数的讨论和蒙特卡罗模拟,我们的结论是速跃层宽度很可能低于0.05 R_sun,这降低了我们之前从同一数据集获得的0.05+/-0.03 R_sun的估计值(Corbard等人,1998年)。
1999-01-11 astro-ph
Effect of asymmetry in peak profiles on solar oscillation frequencies
大多数日震分析是基于太阳振荡的频率,通过拟合对称的峰值轮廓的功率谱。然而,现在已经证明峰是不对称的。在这项工作中,我们研究了不对称的峰型对太阳振荡频率的p模式的低和中等程度的影响。我们还研究了如何产生的频率变化影响日震推论。
1999-11-02 astro-ph
Helioseismology and solar neutrinos: an update
本文综述了日震学、太阳模型和太阳中微子的最新进展。特别是,我们解决以下几点:一)日震测试最近的SSM;二)预测的Berken-neutrino通量的日震学的基础上;三)日震测试有关的筛选太阳中的核反应。
2000-12-11 astro-ph
Helioseismology, solar models and neutrino fluxes
我们提出了我们的结果,系统分析日震太阳结构和中微子生产的影响。我们发现Y $_{ph}=0.238-0.259$、$R_b/R_\odot=0.708-0.714$和$ρ_b=(0.185-0.199)$ gr/cm $^3$。在间隔$0.2<R/R_\odot<0.65$中,用$\pm 5$测定$U=P/ρ$的量,其准确度为\permille ~或更好。在太阳的中心,仍然有一个显著的准确性,$ΔU/U <4%$。我们比较了最近的太阳模型(标准和非标准)与日震结果的预测。通过构造日震约束太阳模型,得到太阳中心温度为$T=1.58 \times 10^7$ K,保守估计精度为1.4%,从而证明中微子通量的主要不确定性是由核截面引起的,而不是由太阳输入引起的。
1997-12-13 astro-ph
Standard Solar Models in the Light of New Helioseismic Constraints: I The Solar Core
在本文中,我们研究了一个新的更新的太阳模型,利用最近重新审查的核反应率和微观扩散的氦和重元素。我们的最佳模型相当好地拟合日震数据:对流区的底部在r=0.715 Ro,光球氦的质量分数为0.243,太阳和模型之间的声速平方差<1%。这个模型导致了中微子通量的重新估计:氯实验为7.18 SNU,镓探测器为127.2 SNU,B8中微子通量为4.82 10^6/cm 2/s。声学和重力模式的预测也估计。我们提出了3个模型,尊重日震的限制,并利用已知的物理不确定性,更好地拟合地震观测:核反应率,CNO丰度和微观扩散。我们的结论是,标准模型在其固有的不确定性,是强大的,根据目前的声学模式检测和中微子通量的预测是没有很好的约束。
1998-06-22 astro-ph hep-ph
Interpreting Helioseismic Structure Inversion Results of Solar Active Regions
日震技术,如环形图分析,经常被用来确定太阳活动区和平静区之间的地下结构差异。通过反演区域之间的频率差获得的结果通常被解释为它们之间的声速差。这些又被用来测量两个区域之间的温度和磁场强度差异。在本文中,我们首先表明,从反演得到的“声速”差实际上是声速差和磁分量的组合。因此,反演结果与热结构没有直接关系。接下来,使用太阳模型,包括磁场,我们开发了一个公式,使用反演结果来推断活跃和安静区域之间的磁和热结构的差异。然后,我们将我们的技术应用于现有的结构反演结果为不同对活跃和安静的区域。我们发现,磁场效应在0.985R_sun以上的浅层最强,而在表层和深层(r < 0.98R_sun)的磁场效应强度成反比,即,表面磁场越强,较深层中的磁效应越小,反之亦然。我们还发现,在较深的层中的磁效应是最强的安静的区域,与事实相一致,这些基本上是最弱的磁场在表面的区域。由于安静区被选择在其同伴活动区之前或之后,因此结果可能对活动区下磁场的演化有影响。
2008-09-08 astro-ph
Helioseismic Probing of Solar Variability: The Formalism and Simple Asses sments
我们推导出公式连接的频率变化的光谱的太阳振荡的动力学量,预计将在太阳活动周期的变化。这是对质心和精细结构的不对称部分(所谓的偶α系数)进行的。我们考虑近地表,小尺度的磁场和湍流速度场,以及水平磁场埋在对流区的底部附近。对于质心,我们还讨论了温度变化的影响。我们证明,有一个完整的,一一对应的精细结构的膨胀系数和平均小尺度速度和磁场。在上升阶段的太阳活动周期的质心频率和偶数a的测量的变化,可以解释为减少的湍流速度的顺序为1%。我们发现,平均温度的降低与对流输送效率的净减少也可能显着有助于增加的质心频率。或者,如果增长场主要是径向的,则可以通过100 G量级的小尺度磁场的增加来解释该增加。我们还表明,如果存在这样一个场,并且该场被限制在对流包层底部附近的薄层中,那么全球地震学可以用来探测到几倍于10^5 G水平的场。
2003-10-03 astro-ph
Global oscillation analysis of solar neutrino data with helioseismically constrained fluxes
使用准确的日震数据计算的太阳地震模型预测,与标准太阳模型(SSM)相比,$^{8}{B}$中微子通量较低。然而,预测的中微子通量和测量的中微子通量之间仍然存在差异,似乎有必要引用中微子振荡来解释测量结果。在这项工作中,我们进行了一个全球性的,统一的振荡分析的最新的太阳中微子数据(包括SNO带电电流率的结果)使用的地震模型通量的理论预测。确定了$ν_e-ν_{\mathrm active}$和$ν_e -ν_{\mathrm sterile}$两种情况下中微子振荡参数和$χ^2_{\mathrm min}$的最佳拟合值,并给出了$ν_e-ν_{\mathrm active}$跃迁在$Δm^2 - \tan^2 θ$平面上的允许参数区域.结果进行了比较,使用最新的SSM Bahcall和他的合作者。
2001-09-13 astro-ph hep-ph
Seismic study of the chemical composition of the solar convection zone
最近使用三维大气模型对太阳重元素丰度进行的向下修正导致了标准太阳模型与日震太阳结构推断之间的严重差异。在本文中,我们探讨了使用日震反演技术确定重元素丰度的可能性,希望提供一个独立的估计。我们使用绝热指数Gamma_1(在恒定熵下压力对密度的对数偏导数)作为探针来检查总重元素丰度的影响,以及由于单个元素丰度的影响。我们的反演结果表明,新的,较低的丰度增加了太阳和太阳模型之间的差异。
2007-06-20 astro-ph
Helioseismic analysis of the solar flare-induced sunquake of 2005 January 15
我们报告的发现,最强大的日震之一检测到的日期,产生的X1.2级太阳耀斑在活动区10720在2005年1月15日。我们利用日震全息照相术对从耀斑现场发射到太阳内部的地震波源进行成像。声学出口功率图在3和6兆赫与2兆赫的带通揭示了一个紧凑的声源强烈相关的脉冲硬X射线和可见光连续发射沿半影中性线分离的两个主要的相对本影在$δ$配置的太阳黑子,占主导地位的AR 10720。声发射信号直接与耀斑期间发出的硬X射线和可见连续辐射对准。在$2.0 \times 10^{23}$ J估计的可见光连续发射,约500倍的地震发射的$\sim 4 \times 10^{20}$ J的耀斑2005年1月15日表现出相同的紧密的空间对齐之间的源的地震发射和脉冲可见光连续发射作为以前的耀斑,加强了假设,声发射可能是由加热低光球。然而,这是一个主要的例外,因为没有签名表明质子包含在被认为提供耀斑辐射能量的粒子束中。在缺乏质子的白光耀斑的情况下,地震发射源和脉冲可见连续发射源之间的持续强烈重合为"回暖“假说提供了实质性的支持,即低光球层被白光耀斑中上覆色球层的强烈巴耳末和帕邢连续边缘辐射显着加热。
2007-04-26 astro-ph
Development of a new analysis technique to measure low radial-order p modes in spatially-resolved helioseismic data
为了充分利用GONG和MDI日震项目收集的长时间序列,我们在这里提出了一个自适应的旋转校正$m$平均光谱技术,以观察低径向阶太阳p模式。模拟的太阳自转剖面图显示了这种技术的潜在优势。在这里,我们开发了一个新的分析程序,找到一个给定的($n,\ell$)多重峰,通常表示为一组正交多项式的扩展,这产生的最佳模式中的$m$平均频谱的每个$m$的移位的最佳估计。我们将该技术应用于带有$1 \leq \ell \leq 25$的模式的GONG数据,并表明它使我们能够测量比单个$m$光谱的经典峰值拟合分析更低频率的模式。
2007-11-19 astro-ph
Prospects for the Detection of the Deep Solar Meridional Circulation
我们进行日震全息术,以评估噪声的p模式走时的变化,这将形成的基础上推断的大规模流动,整个太阳对流区。我们还推导出预期的旅行时间从一个参数化的返回(赤道方向)的对流区的基础上的对流环流分量的正演模型的假设下的射线和玻恩近似。从估计的信噪比的测量集中在对流区的底部附近,我们得出结论,日震探测的深纬向流,包括返回组件可能是不可能使用的数据跨越一个间隔小于一个太阳周期。
2008-10-01 astro-ph
Sensitivity analysis of the solar rotation to helioseismic data from GONG, GOLF and MDI observations
从日震观测中准确确定太阳辐射区的旋转速率需要高质量的旋转频率分裂以及可靠的反演技术。我们在这里提出的推论的基础上计算的模式参数从2088天长的MDI,宫和高尔夫球的时间序列,拟合估计非常低的频率旋转分裂(nu < 1.7兆赫)。这些低频模式提供了异常质量的数据,因为模式峰的宽度比旋转分裂小得多,因此更容易将旋转分裂与由模式的有限寿命和随机激励引起的效应分开。我们还实施了一种新的反演方法,使我们能够推断出旋转速率的辐射内部的模式集,跨度l=1至25。我们的结果与太阳在大部分辐射区像刚性固体一样旋转并在核心减速(R_sun < 0.2)是一致的。对太阳自转反问题进行了反演的分辨率分析。这种分析有效地建立了反演中包含的模式集与所得推断的灵敏度和信息内容之间的直接关系。我们表明,这样的方法使我们能够确定添加低频和低度p-模式,高频和低度p-模式,以及一些g-模式的太阳辐射区,特别是太阳能核心的导出的旋转速率的影响。我们的结论是,所需的不确定性水平,以推断动力学条件的核心时,只有p-模式被包括在内是不可能在不久的将来达到,因此需要持续的努力对g-模式的检测和表征。
2008-02-25 astro-ph
Helioseismic tests of diffusion theory
我们提出了一个定量估计的准确性计算的扩散系数,通过比较太阳模型的预测与日震学提供的观测数据。考虑到在建立太阳模型的主要不确定性,我们得出结论,日震学证实了SSM计算中采用的扩散效率,达到10%的水平。
1998-08-03 astro-ph hep-ph
Can Recently Derived Solar Photospheric Abundances Be Consistent with Helioseismology?
最近的太阳丰度分析(Asplund等人,2004年; Lodders,2003年)向下修正了C、N、O、Ne和Ar的丰度,使太阳光球层Z/X降低到0.017,Z降低到~0.013。太阳能模型的标准不透明度和扩散处理,使用这些新的丰度得到较差的协议与日震推断声速剖面,对流区氦丰度,对流区深度。在这里,我们提出了日震结果与这些减少光球丰度的演变太阳模型,尝试不同的扩散处理。我们比较模型的结果没有扩散,增强热扩散,和增强扩散的C,N,O,Ne,和Mg只。我们发现,虽然这些模型中的每一个都提供了一些改进,与新的丰度和标准物理学演变的太阳模型相比,没有一个恢复与使用早期丰度获得的日震学的良好一致,例如,Grevesse & Sauval(1998).我们建议,不透明度增加约20%的对流区以下的条件下,或吸积的低Z材料在表面的太阳到达的主要序列的可能性,应调查恢复协议。此外,应重新考虑新的丰度测定结果,因为如果这些结果是正确的,将很难使太阳模型与日震结果相一致。
2005-01-25 astro-ph
High-resolution mapping of flows in the solar interior: Fully consistent OLA inversion of helioseismic travel times
为了恢复时距日震走时数据中编码的流动信息,需要精确的正演模拟和走时的鲁棒反演。我们实现这一点,使用三维有限频率的走时灵敏度内核的流量与2+1维(2+1D)最佳本地化平均(OLA)反演方案。通过脊滤波MDI全圆盘多普勒数据测量旅行时间,并针对这些特定的旅行时间计算相应的Born灵敏度核。我们还利用旅行时间的全噪声协方差特性,这使我们能够准确地估计所有反演的误差。因此,整个程序完全一致。由于脊滤波,核函数在水平和垂直方向上分离,促使我们选择2+1D反演实现。反演过程还最小化了三个流分量之间的串扰效应,并且从反演得到的平均核显示出非常少量的串扰。我们获得三维地图的矢量太阳能流在安静的太阳在空间分辨率为7-10毫米,一般使用24小时的数据。对于所有的流图,我们提供平均内核和噪声估计。我们提出的例子来测试推断的流量,如与多普勒数据的比较,在其中,我们找到了0.9的相关性。我们还提出了结果安静的太阳超颗粒流在不同深度的上部对流区。
2008-02-26 astro-ph
Deeply penetrating banded zonal flows in the solar convection zone
日震观测发现,太阳表面以下的自转速率有微小的时间变化,这与表面多普勒测量所知的所谓“扭转振荡”相对应。这些看起来像是向赤道移动的慢于和快于平均旋转的带。在这里,我们建立,使用补充日震观测超过四年的GONG网络和SOHO上的MDI仪器,带状流动不仅仅是一个近地表现象:相反,它们向下延伸至少60 Mm(约8%的太阳总半径),因此在近200 Mm深度的太阳对流区的一个重要部分是明显的。
2000-03-08 astro-ph
A modified R1 X R1 method for helioseismic rotation inversions
本文提出了一种利用减最优局部化近似(SOLA)方法和Sekii(1993)提出的R1 × R1方法的改进方法来反演太阳自转速率的有效方法。SOLA方法基于类似于巴科斯-吉尔伯特方法的平均核的显式构造。SOLA方法在再现平均核的目标形式中的多功能性和可靠性,与R1 X R1分解的思想相结合,导致计算上非常有效的反演算法。这对于日震数据的全2-D反演特别重要,其中模式的数量至少达到数万。
1995-10-27 astro-ph
Standard Solar models in the Light of New Helioseismic Constraints II. Mixing Below the Convective Zone
在以前的工作中,我们已经表明,最近更新的标准太阳模型不能再现在对流区(CZ)的底部的声速的径向分布,并未能预测锂7耗尽。与此同时,日震学已经表明,从CZ的差异旋转到辐射太阳内部的几乎均匀旋转的转变发生在称为速跃层的浅层。这一层可能是大尺度环流和湍流运动的所在地。在这里,我们引入了一个宏观的传输项的结构方程,这是基于流体动力学描述的速跃层提出的Spiegel和Zahn,我们计算的混合诱导在这一层。我们讨论了不同参数的影响,代表速跃层厚度,Brunt-Vaissala频率的基础上的CZ,和时间依赖性的混合过程沿太阳的演变。我们表明,引入这样的过程抑制了约25%的微观扩散。从包括主序前演化的模型出发,我们得到:a)与He 3、He 4、Li 7和Be 9等轻元素的观察到的光球化学丰度非常一致,b)CZ底部的成分梯度平滑,以及c)地震太阳和模型之间的声速平方差显着改善在这个过渡区域,当我们允许光球重元素丰度在观测的不确定性范围内,由于这种混合过程的作用而进行调整时。对中微子预测的影响也进行了讨论。
1999-06-24 astro-ph
The Solar Core and Solar Neutrinos
长期以来的赤字测量与预测的太阳中微子通量的重新审查,根据可能的天体物理解决方案。在过去的十年中,太阳中微子通量和日震测量大大加强了非天体物理解决方案的情况。但一些独立于模型的测试仍然是开放的。
2000-05-26 astro-ph
On the opacity change required to compensate for the revised solar composition
最近对太阳成分测定的修正导致了太阳模型与日震推论的明显不一致。组成变化对模型的影响很大程度上是由不透明度的变化引起的。因此,我们希望确定一个内在的不透明度的变化,将补偿组成的修订。通过比较模型计算与旧的和修订的组成,我们确定所需的不透明度的变化。模型计算的不透明度,从而修改和日震反演中作为参考,以确定太阳和模型之间的差异声速。不透明度的增加从对流区底部附近的30%左右到太阳核心的百分之几,导致了声速剖面,修改后的组成与原始太阳模型基本上没有区别。作为温度对数的函数,这可以用简单的三次拟合很好地表示。然而,这种变化的物理现实性仍然存在争议。
2008-11-06 astro-ph
Solar rotation inversions and the relationship between a-coefficients and mode splittings
从一些日震望远镜网络的观测活动,如全球振荡网络组(GONG)和太阳日光层观测卫星(SoHO),日震学家现在有超过20000振荡频率的模式,统称为5分钟振荡的数据。根据模式的阶数和阶数,这些数据可以作为具有已知径向阶数n、球谐阶数l和阶数m的模式的各个频率,或者作为所谓的“a系数”,其通过将多项式拟合到(l,v)图中的功率脊而获得。虽然这两种类型的数据之间存在一对一的关系,但它们之间的转换并不简单,这使得两种类型的数据之间的日震推断的比较变得复杂。本文阐明了它们之间的相互关系以及它们与太阳自转速率的关系。
1997-05-29 astro-ph
Equation of state and helioseismic inversions
确定太阳内等温声速和密度平方的反演通常使用氦丰度Y作为第二个参数。这需要明确使用状态方程(EOS),因此,如果参考模型和太阳的状态方程不相同,则可能导致结果中的系统误差。我们演示了如何抑制这种潜在的错误。我们还证明了两个状态方程之间绝热指数γ_1的内在差异是可以反演的。当应用于太阳能数据时,这样的反演完全排除了EFF状态方程,而现有的数据很难区分其他状态方程。
1997-02-19 astro-ph
Helioseismology and p+p $\to$ d + e$^+$ + $ν_e$ in the sun
Oberhummer等人利用核子-核子相互作用的唯象场论,发现p+p $\to$ d + e $^+$ + $ν_e$的截面约为标准太阳模型计算中采用的势方法所给出的截面的2.9倍。我们发现,太阳模型与$S=2.9 S_{SSM}$是不一致的日震数据,模型预测和日震测定之间的差异通常是一个因素10大于估计的不确定性。我们还表明,根据日震学,$\Sppzero$不能不同于$S_{SSM}$超过15%。
1997-07-11 astro-ph
A Mixed Solar Core, Solar Neutrinos and Helioseismology
我们考虑了一个广泛的类太阳模型的混合核心。这些模型中的大多数可以被排除在外,因为预测的声速剖面与日震约束条件完全不一致。其余所有的模型都预测$^7$ Be和/或$^7$ B中微子通量至少与SSM一样大。总之,日震学表明,混合太阳核不能解释目前太阳中微子实验所暗示的中微子赤字。
1997-10-26 astro-ph
Limits on the proton-proton reaction cross-section from helioseismology
太阳振荡频率的初级反演与热平衡方程和其他输入物理相结合,使我们能够推断太阳内部的温度和氢丰度分布。这些配置文件还有助于设置与精确测量的振荡频率数据一致的输入物理约束。导出了质子-质子核反应截面的日震极限与太阳核中重元素丰度的函数关系。我们证明,这是不可能的推断重元素丰度的配置文件,除了温度和氢丰度的配置文件,与日震的限制。
1999-06-01 astro-ph
Resonant origin for density fluctuations deep within the Sun: helioseismology and magneto-gravity waves
我们分析了太阳赤道附近的日震波,在太阳辐射带深处存在磁场。我们发现,合理的磁场可以显着改变的形状的波剖面的日震g模式。它们能做到这一点是因为密度梯度的存在允许g模共振激发阿尔芬波,导致模能量沿着磁场线汇集,远离太阳赤道面。由此产生的波形显示出在这些共振发生的半径处的密度分布中的相对尖锐的尖峰。我们估计这些波在太阳中可能有多大,并对可观察到的结果进行了第一次搜索。我们发现共振处的密度偏移太窄,以至于无法通过目前对p波日震光谱的分析排除,即使它们的振幅大于百分之几。(In相反,Burgess等人(2002年)已经表明,这种密度漂移可能会以一种重要的方式影响太阳中微子通量。由于太阳p波不受辐射带磁场的强烈影响,因此对日震数据的标准分析不应有重大改变。磁场对g-模式频谱的影响可以用来探测足够大的辐射区磁场,如果太阳g-模式曾经被明确观察到。我们的结果将有更强的影响,如果超稳定的太阳g-模式应该证明有非常大的振幅,有时已经争论。
2003-04-28 astro-ph hep-ph