A Dynamo Confinement Scenario for the Solar Tachocline and its Implications for Spin-down in the Radiative Spreading Regime
University of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；University of Colorado, Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）
本文研究了太阳湍流层如何通过动力学约束对抗辐射扩散，发现湍流层的自转减退通过Maxwell应力传递至深层辐射区，揭示了自转减退的传播机制。
2026-04-16 astro-ph.SR
The effect of the tachocline on differential rotation in the Sun
本文提出了一个研究速跃层对太阳对流区差异自转影响的模型。数学技术依赖于这样的假设，即熵在速跃层内外的等旋面中几乎是恒定的（“混合良好”）。由此产生的解决方案表现出非平凡的功能，惊人地类似于真正的速跃层等旋轮廓在意想不到的细节。这加强了该理论的数学前提。所观察到的旋转模式的速跃层显示出强大的四极结构，一个重要的功能，明确用于构建我们的解决方案。速跃层被局部地视为一个小但有限厚度的内部边界层，然后构造一个显式整体解。因此，在速跃层角速度的内部跳跃和太阳表面附近观测到的角速度的扩散之间可以建立一种动力学联系。在一般情况下，我们的研究结果表明，大部分的太阳对流区是在热风平衡，简单的四极应力，局部半径，调解速跃层过渡从差分旋转均匀旋转的辐射内部。
2010-05-27 astro-ph.SR
Confinement of the Solar Tachocline by a Non-Axisymmetric Dynamo
本研究通过三维数值模拟分析太阳发电机磁场强度对差旋层限制的影响，发现非轴对称旋转场分量在强场下可实现差旋层限制，揭示了快速磁场限制的新机制。
2024-01-08 astro-ph.SR
On the hydrostatic stratification of the solar tachocline
我们提出了一种尝试，以调和太阳速跃层故障，一个薄层的对流区，其中地震推断的太阳声速超过相应的值在标准的太阳模型，与一定程度的部分材料混合，我们推测已导致对流过冲，波运输和速跃层环流的组合。我们首先总结的影响，无论是修改模型中的辐射内部的不透明度，或将缓慢或快速速跃层循环。没有一个是单独成功的。然后，我们认为，没有物理上的理由，不完整的材料重新分布下的对流区，这是足够慢，不扰乱辐射平衡。它被简单地模拟为一个扩散过程。我们发现，结合适当的不透明度修改，有可能找到一个密度相关的扩散系数，几乎完全消除了毛刺，与地震学一致的辐射包络。
2018-03-23 astro-ph.SR
Exploring hydrodynamical stellar tachoclines along stellar evolution
本文针对太阳型恒星演化中较差自转层输运问题，采用 Mathis Zahn 2004 形式体系与薄层近似，建模不同自转状态下的较差自转、经向环流及混合系数。
2025-10-20 astro-ph.SR
Helioseismic Evidence That the Solar Dynamo Originates near the Tachocline
New Jersey Institute of Technology（新泽理工学院）；NASA Ames Research Center（美国宇航局艾姆斯研究中心）
日震学研究发现太阳磁力发电机可能起源于湍流层，其旋转梯度表现出与表面磁场蝴蝶图相似的特征，支持深层磁力发电机的存在。
2026-01-06 astro-ph.SR
Building and Maintaining a Solar Tachocline through Convective Dynamo Action
三十多年来，薄的太阳速跃层的动力学维持一直是恒星天体物理学的核心问题之一。三个主要的理论已经发展来解释速跃层的薄，但到目前为止，他们都没有被证明是令人信服的工作在极端参数制度的太阳内部。在这里，我们提出了一个旋转的，3D的，球壳模拟相结合的太阳能对流区和辐射区，实现了速跃层建立和维持对流发电机行动。由于数值上的限制，发电机阻止了速跃层的粘性扩散，而不是人们认为发生在太阳上的爱丁顿-斯威特时间尺度辐射扩散。尽管如此，我们的模拟支持通过循环太阳发电机的速跃层限制的情况下，是第一次的主要限制的情况之一已经实现了在一个全球性的，3D的，球壳几何形状，包括非线性流体运动和自洽生成的发电机。
2021-05-12 astro-ph.SR
On the role of tachoclines in solar and stellar dynamos
位于辐射区和对流区之间的旋转剪切层，即磁力线，在类太阳恒星的磁场产生过程中起着关键作用。我们提出了两套全球模拟旋转湍流对流和发电机。第一组只考虑恒星的对流包层;第二组，针对速跃层的形成，也考虑了辐射带的上部。我们的研究结果表明，所产生的平均流和发电机性质，如增长率，饱和能量和模式依赖于Rossby（Ro）数。对于第一组模型，无论是振荡（2年周期）或稳定发电机的解决方案。第二组中的模型自然地发展出速跃层，这反过来又导致产生强平均磁场。由于磁场也沉积在稳定的深层，其演化时间尺度比没有速跃层的模型长得多。令人惊讶的是，上部湍流对流区的磁场与深部磁场在相同的时间尺度上演化。这些模型的结果在振荡发电机与~30年的周期或在一个稳定的发电机取决于Ro。在使用FOSA计算的平均场发电机系数方面，没有速跃层的振荡模型中的场演化似乎与根据帕克-吉村符号规则传播的发电机波一致。在具有速跃层线的模型中，动力学更为复杂，涉及其他输运机制以及速跃层不稳定性。
2015-12-18 astro-ph.SR
On Limiting the Thickness of the Solar Tachocline
我们提出了在太阳的耦合对流和辐射区域的轴对称模拟，以调查角动量的辐射内部的演变。流体动力学和磁流体动力学模型运行。我们发现了一个初始的快速调整，在这个调整中，对流区的差异旋转粘性地传播到辐射内部，从而形成了一个“速跃层”。在极地地区，在速跃层中发展的反向旋转的双斜环流圈阻止了速跃层的随后扩展。在赤道附近，这样一个反向旋转的细胞是更间歇性和速跃层渗透深度继续增加，虽然比以前预测的更慢。在磁模型中，我们施加了一个偶极场最初局限于辐射内部。磁性模型的行为与它们的非磁性对应部分非常相似。尽管与对流区相连，但对流区和辐射区之间的角动量传递非常小。因此，虽然看起来磁场对于停止速跃层扩散不是必需的，但如果连接到对流区，它也不会促进这种扩散。
2011-04-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Probing the Influence of a Tachocline in Simulated M-Dwarf Dynamos
近年来，观测者发现，表现出显著磁活动的M星的比例从比光谱型M3.5更早（质量更大）的主序星的大约$10\%$（0.35 M $_\odot$）急剧转变为比光谱型M3.5更晚的恒星的接近$90\%$。后者通常旋转得相当快，表明不同的自旋下降历史。令人着迷的是，它也晚于M3.5，此时主序星完全对流，并且可能不再包含速度跃层，这是一个由日震学揭示的旋转剪切层，将辐射区（RZ）和对流区（CZ）分开。我们在这里转向更大质量的M星，研究这样一个层可能对它们内部动力学的影响。使用球形三维MHD模拟代码瑞利，我们比较的对流发电机内产生的快速旋转（1，2，4 $Ω_\odot$）M2（0.4 M $_\odot$）恒星的性能，与计算域要么终止于对流区的底部或允许过冲到底层的稳定区域。我们发现，速跃层是没有必要的组织在这些恒星的强环形花环的磁性，虽然它的存在可以增加平均场振幅的恒星自转速率的耦合。此外，在经历周期性循环的恒星中，我们发现速跃层的存在往往会使循环比其他情况下更长，更有规律。最后，我们发现，速跃层有助于提高表面极向场，并将它们组织成更大的空间尺度，这两者都提供了有利的条件，更快速的角动量损失通过磁化恒星风。
2020-04-22 astro-ph.SR
A Babcock-Leighton-type Solar Dynamo Operating in the Bulk of the Convection Zone
在大多数Babcock-Leighton（BL）型太阳发电机模型中，环向磁场被假定产生于速跃层中，其中极向场是由太阳黑子群的出现和随后的消散产生的。然而，磁活动的充分对流的恒星和MHD模拟的全球恒星对流最近提出了严重的怀疑，在产生的环向场的速跃层的重要性。在这项研究中，我们的目标是开发一个新的BL型发电机模型，其中发电机主要在对流区的大部分内运行。我们的二维模型包括太阳的差异旋转，单细胞的纬向流，近表面的径向泵，强湍流扩散，BL型极向源，和非线性反作用的磁场的源与垂直的外边界条件的影响。该模型导致一个简单的偶极配置的极向场，具有主导的纬向分量，这是由纬向剪切内的对流区的大部分，以产生的环形磁通量卷起。因此，速跃层在模型中的作用可以忽略不计。该模型再现了太阳活动周期的基本特性，包括：（a）大约11年的周期和18年的延长周期;（b）反对称环向场从高纬度开始向赤道方向传播;（c）与观测结果一致的极场演变。我们的模型打开了一个范式转变的可能性，在理解太阳周期过渡到经典的通量传输发电机。
2022-04-29 astro-ph.SR
Magnetohydrodynamic shallow water equations with the alpha effect: Rossby-dynamo waves in solar--stellar tachoclines
本文研究穿透对流对类太阳恒星塔科林中罗斯比波的影响，提出磁流体动力学浅水方程，发现与α效应相关的新振荡模，其周期对应太阳活动周期，为内部磁性和恒星发电机提供新范式。
2025-10-10 astro-ph.SR
Theories of the solar cycle : a critical view
一些既定的太阳磁周期的观点进行了批判性的讨论，重点放在两个方面的核心大多数模型：对流湍流的作用，和“速跃层”的对流区的基础上的作用。把太阳活动周期看作对流和磁场之间相互作用的表现的标准观点是错误的。太阳周期的主要成分，除了差异旋转，是相反的浮力不稳定性的磁场本身。这种关于太阳活动周期的物理学观点在20世纪50年代就已经确立，但在数学上已经被平均场湍流形式主义所掩盖，这些形式主义与观测联系不好，并且存在严重的理论问题。这种发展的文学史进行了批判性的讨论。目前假定太阳活动周期的磁场源位于“速斜带”：对流区底部的剪切带。虽然周期的方位场确实最有可能位于对流区的底部，但它不能像这些模型中假设的那样由速跃层的径向剪切提供动力，因为辐射内部不支持显著的剪切应力。相反，它必须由对流区旋转速率的纬度梯度提供动力，就像太阳周期的早期模型一样。未来可能的研究方向进行了简要讨论。
2010-04-26 astro-ph.SR
Latitude-Dependent Time Variations of the Solar Tachocline
Yale University（耶鲁大学）；National Solar Observatory（国家太阳天文台）
该研究利用30年太阳振荡数据，发现湍流层特征随时间和纬度变化，揭示磁场对湍流层深度的影响。
2026-03-02 astro-ph.SR
Dynamics of the solar tachocline III: Numerical solutions of the Gough and McIntyre model
我们提出了第一个数值模拟的太阳内部表现出一个速跃层与高夫和麦金太尔（1998年）的模型。我们发现非线性，轴对称，稳态数值解，其中：（1）大规模的原始场被在对流区中陀螺泵送的下降的纬向流限制在辐射区内（2）辐射区几乎是均匀旋转的，旋转速率与观测结果一致（3）速跃层的大部分是无磁的，在热-风平衡和热平衡中，以及（4）场和流之间的相互作用发生在位于速跃层底部的非常薄的磁性边界层（速跃层顶）内。我们表明，厚度的速跃层规模与振幅的纬向流完全如Gough和麦金太尔预测。我们还确定了参数条件下，可以获得这样的解决方案，并提供了一个简单的解释，以前的数值尝试在重现高夫和麦金太尔模型的失败。最后，我们讨论了我们的研究结果对未来太阳内部数值模型的影响，以及对太阳和其他恒星的未来观测。
2013-04-11 astro-ph.SR
Confinement of the Sun's interior magnetic field, with implications for lithium burning
解释太阳辐射包层均匀旋转的最简单的内部磁场B_i是一个由深环向场稳定的轴向偶极子。只有在极冠内才能解释均匀自转。必须防止磁场向上扩散到高纬度对流区，因为高纬度对流区的较慢旋转必须与辐射内部保持解耦。本文介绍了新的分析和数值解的相关磁流体动力学方程显示，这种限制和解耦是动态可能的层流“磁约束层”在底部的速跃层。在微观扩散系数的实际值下，极上弱的层流下降流U~10^{-5}cm/s足以使B_i随高度呈指数衰减，而限制层的厚度只有百万埃的几分之一。日震观测结合基本动力学，以及关于在没有B_i的情况下将差异旋转向下传播的“陀螺泵”的理论论证，都暗示了极地速跃层中的下降流。我们的限制层解决方案是第一个考虑到所有相关的物理效应在一个自洽的数学模型。这些效应包括磁扩散、斜压性和稳定层结（热层结和成分层结）、科里奥利效应和热松弛。我们将讨论如何限制层在每个极点可能适合到一个全球性的动态图片的太阳速跃层。这张照片，反过来，提出了一个新的见解早期太阳和太阳锂耗尽。
2011-02-18 astro-ph.SR
Imaging the Solar Tachocline by Time-Distance Helioseismology
对流层底部的速跃层是太阳动力学和太阳发电机的重要区域。在该地区，全球日震学推断的声速相对于标准太阳模型有约0.4%的波动。全球日震学没有提供任何关于南北半球之间可能的纬度变化或不对称的信息。在这里，我们开发了一个时间-距离日震学技术，包括表面和深聚焦测量方案和两者的组合，用于太阳速跃层的二维断层成像，推断径向和纬度的变化，在声速。我们测试的技术使用人工太阳振荡数据从数值模拟。该技术成功地恢复了简化的速度跃层模型的主要功能。然后，该技术被应用到SOHO/MDI中-l数据，并提供了第一次完整的二维声速扰动图像的太阳速跃层。经纬向平均得到的一维径向剖面与以往的全球日震观测结果吻合较好。据发现，声速扰动的振幅在速跃层随纬度而变化，但目前还不清楚这是否是部分或全部仪器失真的影响。我们的初步结果表明，时间-距离日震学可以用来探测太阳的深层内部结构，包括太阳速跃层。
2009-07-13 astro-ph.SR
Angular-momentum coupling through the tachocline
对恒星自转的天文观测表明，至少太阳的表层已经失去了在主序星演化阶段初期所拥有的大量角动量;而对太阳风的观测表明，磁耦合至今仍在消耗太阳的角动量。此外，日震学分析显示，在几乎均匀旋转的辐射内部顶部的特定角动量近似（虽然不完全）与（差异旋转）对流区底部的球平均值相同，这表明角动量是通过速跃层传输的。这种运输的机制尚不清楚。也没有达成共识。我回顾了一些已经提出的建议，毫无疑问，根据我自己的观点，我的讨论是有偏见的。
2009-05-29 astro-ph.SR
Solar-type dynamo behaviour in fully convective stars without a tachocline
在太阳型恒星（具有辐射核和对流包层）中，磁场为星斑、耀斑和其他太阳现象提供动力，并为色球和日冕发射紫外线至X射线波长提供动力。产生磁场的发电机依靠差动旋转对内部磁场的剪切。长期以来，人们一直认为切变发生在辐射核心和对流包络之间的一个称为速跃层的边界层中。完全对流的恒星没有速跃层，它们的发电机机制预计会非常不同，尽管其确切的形式和物理依赖性尚不清楚。在这里，我们报告的观测四个完全对流的恒星，其X射线辐射与其旋转周期以同样的方式在太阳类恒星。由于X射线活动-旋转关系是磁发电机行为的一个公认的代理，这些结果意味着完全对流的恒星也运行着太阳型发电机。因此，在完全对流的恒星中缺乏速跃层表明，这不是太阳发电机的关键成分，并支持发电机起源于整个对流区的模型。
2016-07-26 astro-ph.SR
3D Global MHD Modeling of Solar Subsurface Convection
在全球EULAG-MHD解算器中测试了各种太阳次表面层结模型，以模拟不同的近地表对流传输制度。在模式（$ r > 0.95~R_{\odot}$）的表面改变次和超能力，以抑制或增强对流流速，从而研究近地层对全球动力学的影响。表面对流率增加的一个主要后果似乎是角动量分布的显着改变，特别是在转速跃层以下，旋转频率主要在高纬度地区增加。这些流体动力学的变化对应于目前的螺旋度在这个稳定层（$r<0.72R_{\odot}$）的发展大的转变，显着改变其对生成的极向和环向场在速跃层及以下的影响，作为一个主要的贡献者对发电机周期的过渡。增强的近地表流速表现在蝴蝶图中的环向场（$B_ϕ$）的全球移动-从南北对称模式到交错反对称出现。
2019-11-18 astro-ph.SR
Exploring the Role of a Tachocline in M-Dwarf Magnetism
M型恒星正在迅速成为寻找可居住的类地系外行星的最佳候选者，然而许多M型矮星表现出非凡的耀斑事件，这些事件会用电离辐射轰击其他可居住的行星。近年来，观测者发现，表现出显著磁活动的M星的比例从比光谱型M3.5更早（质量更大）的主序星的大约$10\%$（0.35 M $_\odot$）急剧转变为比光谱型M3.5更晚的恒星的接近$90\%$。暗示它也晚于主序星完全对流的M3.5，并且可能不再包含速跃层。使用球形三维MHD模拟代码瑞利，我们比较的峰值场强，拓扑结构和时间依赖性的对流发电机内产生的快速旋转（2 $Ω_\odot$）M2（0.4 M $_\odot$）明星，与计算域终止于对流区的底部或包括速跃层。我们发现，虽然这两种模式产生强大的（$\sim$ 10千克），花环状的环向场表现出极性反转，速跃层模型提供了一个进一步的水库的环向场，减缓了平均反转周期从100旋转到超过220旋转，并增加了近地表径向场的低阶模式的光谱功率的一个因素为4。
2018-09-06 astro-ph.SR
Dynamo action and magnetic buoyancy in convection simulations with vertical shear
太阳黑子形成的一个假设是，在速跃层强烈的径向剪切力产生的磁通量管浮起。在这种情况下，磁场必须超过一个阈值，然后才能浮起来，并出现在整个对流区。我们遵循随机种子磁场的演变，目的是研究在什么条件下有可能激发发电机的不稳定性，以及发电机产生的磁场是否会变得不稳定，并出现在磁通管上下文中预期的表面。我们进行数值模拟的可压缩湍流对流，包括垂直剪切层。像太阳速跃层一样，切变位于对流层和稳定层之间的界面。我们发现剪切和对流能够放大初始磁场，形成大尺度的细长磁结构。磁场强度取决于几个参数，例如剪切振幅、剪切层的厚度和位置以及磁雷诺数（$\Rm$）。每当环形磁场达到大于接近均分值的阈值的幅度时，它就变得有浮力并上升到对流区中，在对流区中它膨胀并形成蘑菇形结构。某些浮现事件，即初始场振幅最大的事件，能够到达域的最上层。这些事件能够修改对流模式，形成更广泛的对流单体或对流涡在该领域的方向上延长。然而，在这些事件中，场都不保持其初始结构。
2011-02-16 astro-ph.SR
Towards a self-consistent hydrodynamical model of the solar tachocline
本研究指出经典SZ92太阳差旋层流体动力学模型的输运假设与最新分层湍流模型不符，提出角动量和热输运均由水平湍流扩散主导的自洽新模型，给出厚度标度关系并分析其特性与局限。
2025-01-13 astro-ph.SR
The tachocline revisited
太阳速跃层是位于太阳对流层底部的剪切层。速跃层中的水平剪切可能是湍流，并且通常认为由于局部分层，这种湍流将是强烈的各向异性。然而，这种湍流在速跃层动力学中起着什么样的作用还有待确定。特别是，目前还不清楚它是否会导致湍流涡流扩散率，或反扩散率，或其他完全。在本文中，我们提出了第一个直接数值模拟的湍流水平剪切流在低普朗特数，在一个理想化的模型，忽略旋转和磁场。我们发现，存在几个制度，这取决于分层，粘度和热扩散率的相对重要性。我们的研究结果表明，速跃层是在分层的湍流制度，它具有非常具体的属性控制浮力，惯性和热扩散之间的平衡。
2020-04-05 astro-ph.SR physics.flu-dyn
Persistent Magnetic Wreaths in a Rapidly Rotating Sun
当我们的太阳年轻时，它的自转速度比现在快得多。对年轻、快速旋转的恒星的观测表明，许多恒星都具有很强的磁活动和很强的轴对称磁场。我们进行了模拟发电机行动在快速旋转的太阳与3-D MHD滞弹性球谐（ASH）代码探索旋转，对流和磁性之间的复杂耦合。在这里，我们研究发电机的行动实现了在大部分的对流区的系统旋转在当前的太阳旋转速率的三倍。我们发现，大量有组织的全球规模的磁场实现了发电机行动在这个系统中。在对流区的中间，形成了一圈醒目的磁环，与湍流的对流共存。这是一个惊喜，因为人们普遍认为，这样的磁性结构应该被磁浮力或湍流泵浦破坏。因此，许多太阳发电机理论都认为，对流区底部的穿透和剪切速度跃层是有组织的发电机活动的关键因素，而这些模拟并不包括这种速度跃层。我们研究这些持久的磁花圈是如何维持发电机过程，并探讨是否一个经典的平均场$α$ -效应解释极向场的再生。
2010-11-12 astro-ph.SR
Flux Transport Dynamo coupled with a Fast Tachocline Scenario
速跃层在太阳发电机中起着重要的作用，它能产生和储存磁场。对速跃层的限制最合理的解释是由快速跃层模型给出的，在该模型中，速跃层被发电机产生的磁场的麦克斯韦应力引起的各向异性动量转移所限制。我们采用通量输运发电机模型，并结合该快速速度跃层模型的简单反馈公式，该公式基本上将速度跃层的厚度与麦克斯韦应力联系起来。我们发现，这种非线性耦合不仅产生了一个稳定的类太阳发电机的解决方案，但也有显着的纬向变化的速跃层厚度，这是与观测相一致。
2013-09-30 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Global-scale wreath-building dynamos in stellar convection zones
当像我们的太阳这样的恒星年轻时，它们旋转迅速，磁性非常活跃。本文用三维磁流体滞弹性球谐程序研究了快速旋转太阳中的发电机作用。这些发电机中的磁场在全球范围内组织成跨越对流区的花环状结构。构建花环的发电机可以经历准循环极性反转，这种行为在我们已经能够探索的参数空间中很常见。这些发电机似乎并不需要战术线来实现其空间或时间组织。在所有的旋转速率下，都存在一定程度上的绕圈发电机，但在更快速旋转的模拟中最为明显。
2010-11-01 astro-ph.SR
Understanding solar torsional oscillations from global dynamo models
太阳“扭转振荡”（TO）现象代表了与太阳活动周期相关的迁移性纬向流。根据日震学，这些流动在太阳表面被观测到，并延伸穿过对流区。我们研究的起源的TO使用的结果，从全球MHD模拟的太阳内部再现几个观察到的特征的平均流量和磁场。我们的研究结果表明，在速跃层区域的磁张力（MT）是一个关键因素的角动量输运的周期性变化，导致TO。由MT在对流区底部引起的扭矩在两极为正，在赤道为负。在高纬度地区，MT扭矩的上升会导致两极加速，而在低纬度地区，负MT扭矩的下降会导致赤道减速。纬向流的这些变化通过对流区传播到表面。此外，我们的研究结果表明，它是在速跃层的磁场，调制的振幅的表面纬向流，而不是相反的假设通量运输发电机模型的太阳周期。
2016-08-26 astro-ph.SR
Polar confinement of the Sun's interior magnetic field by laminar magnetostrophic flow
只有在所有纬度（包括极冠）的对流区以下，才能有效地解释太阳观测到的差异自转所需的全球尺度内部磁场。轴对称非线性MHD解表明，这种约束可以由每一极上的非常弱的下降流U~10^{-5}cm/s引起。这种下降流与日震证据相一致。所有三个组成部分的磁场衰减指数与高度在一个薄的“磁约束层”位于底部的速跃层。在现实的参数值下，限制层的厚度约为太阳半径的10^{-3}。除了斜压效应和稳定的热分层，解决方案考虑到稳定的成分分层的氦沉降层，如果目前在今天的太阳，和小扩散率的氦通过氢，chi。相对于磁扩散率的小值chi产生双边界层结构，其中较小垂直尺度的“氦子层”夹在氦沉降层的顶部和限制层的其余部分之间。使用半解析和纯数值，有限差分技术的解决方案。约束层流动是磁旋的极好的近似。更确切地说，主要的力平衡是在洛伦兹力、科里奥利力、压力梯度力和浮力之间，相对加速度和粘性力可以忽略不计。这是尽管运动粘度略大于卡。我们将讨论如何限制层在每个极点可能适合到一个全球性的动态图片的太阳速跃层。这张照片，反过来，提出了一个新的见解，早期的太阳和太阳锂耗尽的长期之谜。
2011-02-18 astro-ph.SR
Wreathes of Magnetism in Rapidly Rotating Suns
当我们的太阳年轻时，它的自转速度比现在快得多。对年轻、快速旋转的恒星的观测表明，许多恒星都具有很强的磁活动和很强的轴对称磁场。我们进行了模拟发电机行动在快速旋转的太阳与3-D MHD滞弹性球谐（ASH）代码探索旋转，对流和磁性之间的复杂耦合。在这里，我们研究发电机的行动实现了在大部分的对流区的两个系统，在目前的太阳能速率的三倍和五倍旋转。我们发现，大量有组织的全球规模的磁场实现了发电机行动在这些系统。在对流区的中间，形成了一圈醒目的磁环，与湍流的对流共存。这是一个很大的惊喜，因为许多太阳发电机理论都认为，在对流区底部的穿透和剪切的速度跃层是有组织的发电机行动的关键因素，而这些模拟不包括这样的速度跃层线。在这些快速旋转的状态中实现的一些发电机建立了持续的全球规模的场，这些场在数千天内保持振幅和极性。在五倍于太阳速率的情况下，发电机可以经历活动周期，场的强度变化，甚至改变极性。随着磁场强度的增减，对流中的主要响应涉及轴对称的微分旋转，其开始在类似的时间尺度上变化。相对快速和缓慢的流体带在大约500天的时间尺度上向两极传播。在太阳中，在扭转振荡的向极分支中观察到类似的模式，这些模式可能代表了对太阳表面深处向极传播的磁场的响应。
2009-06-12 astro-ph.SR
What sets the magnetic field strength and cycle period in solar-type stars?
通过对具有不同Rossby数（Ro）的类太阳恒星的观测，确定了恒星磁场的两个基本性质，即磁场强度和磁循环周期。磁场强度表现出两个区域：1）对于快速旋转，它与Ro无关，2）对于缓慢旋转，它与Ro遵循幂律衰减。对于磁循环期间的两个制度的活动，活跃和不活跃的分支，也已确定。对于两者来说，自转周期越长，活动周期越长。利用全球发电机模拟的Rossby数在~0.4和~2之间的类太阳恒星，本文探讨了旋转剪切层在确定这些观测性质的相关性。我们的结果与非线性α ^2-Ω发电机一致，表明总磁场强度与自转周期无关。然而，在表面水平，磁场的起源由Ro决定。当Ro<1时，它产生于对流区，而当Ro>1时，强环向场产生于速跃层，并迅速向地表出现。与观测结果一致，磁循环周期随自转周期的增加而增加。然而，一个分叉观察到的Ro~1，分离的制度，振荡发电机主要在对流区，从制度的速跃层有一个主要的作用。在后者的周期被认为是由发电机和磁剪切不稳定性之间的周期性能量交换的结果，在速跃层和辐射内部发展。
2019-05-13 astro-ph.SR
Spin-down dynamics of magnetized solar-type stars
人们早就知道，太阳型恒星在它们的主序星寿命期间通过磁制动经历了显著的自旋下降。然而，磁制动只作用于表面层;目前还不完全了解角动量如何在恒星内部传输，以及自旋下降信息如何快速传递到内部深处。在这项工作中，我们利用最近在了解太阳内部动力学方面取得的进展来模拟其他太阳型恒星的内部。按照Gough和McIntyre（1998）的观点，我们假设这些恒星的辐射区的大部分是由于嵌入的大尺度原始场的存在而保持均匀旋转的，该原始场被从对流区向下涌来的大尺度纬向流限制在稳定分层的无磁速跃层之下。我们推导出简单的方程来描述该模型内部对表面层自旋下降的响应，这与MacGregor和Brenner（1991）的两区模型相同，耦合时标与速度跃层上的局部Eddington-Sweet时标成比例。这个时间尺度取决于恒星的自转速率和速跃层的厚度，根据恒星的性质，可以从几十万年到几个陀螺。模型的定性预测似乎与观测结果一致，但敏感地依赖于假设的速度跃层厚度对恒星自转速率的函数依赖性。
2014-01-05 astro-ph.SR
Solar dynamo and geomagnetic activity
在11年太阳活动周期中，地磁活动与太阳黑子数之间的相关性表现出长期的变化，这是由于与太阳黑子相关的地磁活动和与太阳黑子无关的地磁活动之间的时滞不同，以及各自地磁活动峰值的相对幅度不同。由于太阳黑子相关和非太阳黑子相关的地磁活动是由不同的太阳代理人，有关的太阳环向场和极向场，分别，我们使用它们的变化来推导太阳发电机的参数转换极向场到环向场和回来。我们发现，在过去的12个周期的太阳表面纬向环流变化之间的5和20米/秒（平均在纬度和整个太阳黑子周期），深环流变化之间的2.5和5.5米/秒，和扩散率在整个对流区是~10**8米2/秒。在过去的12个周期中，太阳发电机一直在对流区的大部分区域中以中等扩散为主的状态运行。这意味着在地表产生的极向场的一部分被纬向环流平流输送到两极，向下到达速跃层和赤道到太阳黑子纬度，而另一部分则直接扩散到中纬度的速跃层，使纬向环流“短路”。太阳黑子极大值是由这两部分极向场产生的两个环向场浪涌的叠加，这是对黑子极大值双峰和格涅维雪夫间隙的解释。在速跃层附近，发电机一直运行在扩散主导的制度中，扩散比平流更重要，所以随着深环流速度的增加，极向场扩散衰减的时间减少，产生更多的环向场，导致更高的太阳黑子最大值。在蒙德极小期的发电机运行在平流为主的制度附近的速跃层，从扩散为主的过渡到平流为主的制度所造成的急剧下降的表面纬向环流，这是一般的最重要的因素调制的振幅的太阳黑子周期…
2010-03-18 astro-ph.SR
Effects of Penetrative Convection on Solar Dynamo
球形太阳能发电机模拟。采用一种新开发的基于阴阳网格的数值模拟程序，数值求解了对流层下具有稳定分层层的自洽、完全可压缩磁流体动力学系统。通过比较有无稳定层两种模型，研究了穿透对流的影响。在这两个模型中的差分旋转配置文件是合理的太阳与赤道加速度。当考虑穿透对流时，在对流区下方发展并维持一个类似于速斜的剪切层，而不需要假设任何强迫。当湍流磁场在对流运动剧烈的区域中占主导地位时，平均场分量优先在对流运动不太剧烈的区域中组织。特别是在稳定层中，具有偶极对称性的强大尺度场自发地建立起来。无论稳定层的存在与否，平均场分量的极性反转在整个系统中全局同步地发生。我们的研究结果表明，稳定分层层是组织大规模强磁场的关键组成部分，但不是必要的极性反转。
2013-09-11 astro-ph.SR
Magnetic Rossby waves in the solar tachocline and Rieger-type periodicities
除了11年的太阳活动周期外，在第21太阳活动周期期间，在高能太阳耀斑中发现了另一个大约155-160天的周期，并且还报道了它在太阳黑子区和强磁通量中的存在。这种周期性具有难以捉摸和神秘的特征，因为它通常只出现在太阳活动周期的最大值附近，并且似乎与太阳表面周期性出现的强磁通量有关。因此，它可能与速跃层有关，速跃层是位于太阳对流区底部附近的一个薄层，那里储存着强发电机磁场。本文研究了存在环向磁场和纬向差异旋转时速跃层中Rossby波的动力学。我们的分析表明，磁Rossby波一般是不稳定的，增长率是敏感的磁场强度和纬向差分旋转参数。在整个太阳活动周中，差旋和磁场强度的变化增强了在太阳活动周极大值附近速跃层上部特定谐波的增长率。这个谐波相对于赤道对称，周期为155-160天。波振幅的快速增加可能会导致出现磁通量，从而导致观测到与磁通量相关的太阳活动指标的周期性。
2009-11-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Properties of Turbulent Convection and Large-Scale Flows in a Rotating F-type Star Revealed by 3D Realistic Radiative Hydrodynamic Simulations
该研究通过3D辐射流体动力学模拟，探究旋转和科里奥利力对具浅对流区F型主序星的影响，揭示其对流与大尺度流动特性，为理解恒星演化与活动提供支撑。
2025-02-10 astro-ph.SR physics.space-ph
Overshooting
当对流元素渗透到邻近的辐射带时，恒星就会出现过冲现象。在太阳中，它导致在外部对流区底部出现所谓的“速度跃层”，这一区域正在成为标准太阳发电机模型的一个关键组成部分，因为那里可能产生强环形磁场。然而，这种过冲是没有预测的混合长度理论的对流，对流元素必须停止在边界的对流不稳定区域。我将审查这个对流过冲在恒星内部的主要属性，特别是它的微妙的依赖与热扩散，并将提出最新的结果从2-D和3-D直接数值模拟（DNS）的穿透对流。
2010-01-06 astro-ph.SR
Solar Interior Rotation and its Variation
本文综述了近40年来太阳内部自转及其随时间变化的观测认识的发展，从20世纪60年代试图从扁率确定太阳核心自转开始，通过日震学的发展，到从第23太阳周期间的连续日震观测中推导出的详细的现代内部自转图像。在介绍了一些基本的日震概念后，它依次涵盖了核心和辐射内部的旋转、对流区底部的“速斜”剪切层、对流区的差异旋转、近地面剪切、称为扭转振荡的带状迁移流模式，以及对流区底部可能的时间变化。对于每个领域，本文还简要探讨了观测和模型之间的关系。
2009-02-23 astro-ph.SR
Global model of differential rotation in the Sun
太阳对流区（SCZ）的等旋等高线显示出三种不同的形态，对应于两个边界层（内，外），和大部分的内部。以前的工作表明，热风方程连同非正式的参数在旋转流体中的对流的性质，可以用来推断的形状的大部分SCZ的等旋面具有很大的保真度，速跃层轮廓也可以描述相对简单的现象。在本文中，我们表明，这些表面的形式可以更广泛地理解为热风方程和一个狭窄的对流壳的数学后果。分析不能直接得到角速度函数，需要附加表面边界条件。但是，在没有构建整个旋转轮廓的情况下，已经可以推导出很多东西。数学可以结合动力参数提出了以前的作品，以互惠互利的每一个。我们的方法的一个重要因素是把恒定的角速度表面作为一个独立的坐标变量，被称为“剩余熵”，一个量，在热风平衡方程中起着关键作用。SCZ和速跃层的大部分动态之间的差异是由于在每个区域中的剩余熵的不同的函数形式。我们开发了一个统一的理论的旋转行为的SCZ和速跃层，使用的解决方案的特点的热风方程。这些特征与SCZ大部分区域的等旋等高线相同，但在速跃层中两者有所偏离。外层可以用类似的数学方法来处理，至少是间接地处理，但这一区域可能不服从热成风平衡。
2011-11-16 astro-ph.SR
Exploring the Influence of Density Contrast on Solar Near-Surface Shear
日震学的出现详细地确定了太阳的平均自转速率作为半径和纬度的函数。这些数据立即揭示了两个引人注目的剪切边界层在太阳对流区（CZ）：速跃层的底部，在那里的CZ的差异旋转过渡到固体旋转的辐射区，和35-Mm厚的近地表剪切层（NSSL）的顶部，在那里的旋转速率减慢约5%，随着半径的增加。虽然星震学无法像日震学那样探测遥远恒星的差异自转，但许多具有对流外层的冷恒星可能具有类似的差异自转特征，包括速跃层和NSSL。在这里，我们提出的3D全球流体动力学模拟的结果，球壳对流的类太阳恒星在不同水平的密度对比壳。高层结的模拟具有近地面切变的特征，特别是在低纬地区。我们详细讨论了动态平衡的扭矩引起的NSSL在我们的模型和解释这些平衡意味着真正的太阳。我们进一步讨论的动力学原因，可能有助于消除近地表切变在高纬度地区，并得出结论，提供一些理论，如何在未来的工作中可能会解决这个问题。
2018-11-01 astro-ph.SR
The Role of the Magnetorotational Instability in the Sun
我们计算增长率的非轴对称不稳定性，包括整个太阳的磁旋转不稳定性（MRI）。我们首先推导出一个色散关系的非轴对称不稳定性，包括剪切，对流浮力的影响，和三个扩散系数（热导率，电阻率和粘度）。然后，我们使用一个太阳模型演变的恒星演化代码MESA和角速度配置文件确定的全球振荡网络组（GONG）日震学，以确定不稳定的模式存在于太阳的每个位置和相关的增长率。在整个对流区和略低于对流区的中高纬度地区，总体不稳定性具有不稳定模式。它包含三类模式：大尺度流体动力学对流模式、大尺度流体动力学剪切模式和小尺度磁流体动力学（MHD）剪切模式，这些模式可以适当地称为MRI模式。虽然大规模的对流模式是最迅速增长的模式，在大多数的对流区，MRI模式是重要的稳定分层和对流不稳定的位置附近的速跃层在colatitudes θ小于53度。非轴对称MRI模式的增长速度比相应的轴对称模式;对于某些极向磁场，非轴对称MRI增长率类似于角旋转频率ω，而轴对称模式是稳定的。我们简要地讨论了MRI模式产生的磁场的饱和度，发现在太阳对流区的基础上隐含的场与基于在速跃层中活跃的发电机得出的场相当，并且即使在上层对流区中，MRI产生的场的饱和度也可能是重要的。
2014-07-17 astro-ph.SR
Is the solar convection zone in strict thermal wind balance?
内容：太阳的自转轮廓是圆锥形的，而不是人们从经典旋转流体动力学（例如泰勒-普劳德曼定理）中所期望的圆柱形。热耦合速跃层，斜压效应和纬向输送的热量一直主张解释这种特殊的旋转状态。目的：利用日震反演的角速度以及熵和温度的波动来检验太阳对流区热成风平衡的有效性。研究方法：熵和温度波动从3-D流体动力学数值模拟的太阳对流区得到的太阳轮廓从日震反演进行了比较。结果如下：三维数值模拟中的温度和熵波动在太阳对流区的大部分比地震反演中发现的幅度要小。地震反演发现温度的变化从大约1 K的表面到100 K的对流区的底部，而在3-D模拟中，它们在整个对流区的数量级为10 K，直到0.96 $R_{\odot}$。在3-D模拟中，斜压效应被发现是重要的倾斜的等值线的$Ω$远离圆柱形的轮廓在大多数的对流区的雷诺数和粘性应力的帮助下，在某些位置。与此相反，日震学反演的斜压效应要比观测到的角速度剖面所需的斜压效应大得多。结论：太阳对流似乎并不处于严格的热成风平衡中，雷诺应力不仅对赤道加速度而且对观测到的圆锥形角速度分布都起着主导作用。
2009-10-26 astro-ph.SR
The Sun's meridional circulation and interior magnetic field
迄今为止，没有自洽的数值模拟的太阳内部已经成功地再现了观测到的薄的太阳速跃层，和持久的均匀旋转下it.Although它是已知的，均匀旋转可以解释的存在一个全球规模的限制磁场，数值模拟迄今未能产生任何解决方案，这样的字段仍然限制向外扩散。我们认为，问题在于这些数值模拟已经进行了参数的选择。我们构建了一个简单的分析磁流体动力学模型的太阳内部，并确定了几个不同的参数制度。对于现实的太阳参数值，我们的结果是广泛的协议与Gough & McIntyre的速跃层模型。在这种情况下，在对流区底部驱动的涡旋流具有足够的幅度来阻止内部磁场扩散。对于现有的数值模拟中使用的参数值，另一方面，我们发现，双曲流动显着较弱，我们认为，无法限制的内部字段。我们提出了一种方法来选择参数值在未来的数值模型。
2011-06-26 astro-ph.SR
Local stability of differential rotation in magnetised radiation zones and the solar tachocline
本研究通过笛卡尔Boussinesq模型分析恒星行星磁化辐射区较差自转的MHD不稳定性，推导磁场下的稳定性判据，发现MRI比GSF不稳定性更易触发且主导太阳差旋层湍流输运。
2024-10-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Analysis of 3D MHD Instability of Antisolar Latitudinal Differential Rotation in F, G and K stars
基于目前只发现极少数恒星存在反日型差旋，且振幅远小于太阳的观测结果，本文分析了典型F、G和K星的视近线上的反日型和太阳型纬向差旋的稳定性。我们采用两个三维薄壳模型，一个用于Boussinesq但非流体静力系统，另一个用于流体静力但非Boussinesq系统。我们发现，在一般情况下，环向场带和差分旋转的组合是更不稳定的，不稳定的低环向场，反太阳比太阳型差分旋转。在反日情况下，不稳定性总是被发现削弱了差异旋转，即使不稳定性的主要能源是磁场。如果速跃层的不稳定性在恒星的表面被感觉到，这就有利于表面反日差异旋转的恒星比太阳型的弱。这最有可能发生在F星，其对流区比G和K星薄得多。这种效应可以帮助解释为什么已经发现的反太阳差异旋转与太阳相比非常微弱。
2011-07-12 astro-ph.SR
Seismic signature of envelope penetrative convection: the CoRoT star HD 52265
目的：我们的目标是表征从对流到辐射能量传输的向内过渡的基础上的对流信封的类太阳振荡器HD 52265最近观察到的CoRoT卫星。方法：我们研究了HD 52265频谱中发现的一个特定特征的起源。我们对恒星进行了建模，以获得与观测结果最匹配的内部结构和振荡频率，并使用了对包络对流区底部属性敏感的地震指示器。结果如下：地震指标清楚地表明，为了最好地代表观测到的HD 52265的属性，模型必须包括对流外包层以下的穿透对流。穿透距离估计为$\sim0.95 H_P$，相当于恒星总半径的6.0%，明显大于太阳。额外混合区的内边界位于$0.800\pm0.004 R$，其中$R=1.3 R_\odot$是恒星半径。结论：这些结果有助于描述太阳以外恒星的速跃层。
2012-07-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Further Evidence Suggestive of a Solar Influence on Nuclear Decay Rates
最近对核衰变数据的分析显示出了暗示太阳影响的变化的证据。对布鲁克海文国家实验室（BNL）和联邦物理技术研究所（PTB）获得的数据集的分析都显示出年周期性和恒星频率在12.25年左右的周期性（我们估计的显著性水平为10^{-17}）。值得注意的是，这意味着旋转速率低于太阳辐射区的旋转速率，暗示太阳核心旋转缓慢。这使我们假设，可能有一个“内速跃层”分离的核心从辐射区，类似于“外速跃层”分离的辐射区从对流区。Rieger周期（其周期约为154天，对应于2.37年^{-1}的频率）可归因于位于外速跃层中的球谐指数l=3，m=1的r型振荡。这表明，我们可以通过搜索BNL和PTB数据来检验太阳对核衰变速率的影响的假设，以寻找在内部速跃层中的“类Rieger”r模式振荡（l=3，m=1）的证据。估计这种振荡的适当搜索波段为2.00-2.28年^{-1}。我们发现，在这两个数据集，在2.11年^{-1}的周期性的强有力的证据。我们估计偶然获得这些结果的概率为10^{-12}。
2011-05-16 astro-ph.SR nucl-ex
On the dynamical interaction between overshooting convection and an underlying dipole magnetic field -- I. The non-dynamo regime
受许多恒星内部深层动力学的启发，我们研究了过冲对流与辐射区大尺度极向场之间的相互作用。我们已经运行了一套三维Boussinesq数值计算在一个球壳，由一个对流区与底层的稳定区域，最初compatible包含一个偶极场。通过改变对流驱动的强度，我们发现，在湍流度较低的情况下，对流作为湍流扩散，比单纯的分子扩散更快地去除场。然而，在更湍流的制度，湍流泵送变得更有效，部分抵消湍流扩散，导致局部积累的字段下面的过冲区域。这些模拟表明，偶极场可能被限制在底层的稳定区域高度湍流对流运动在恒星参数。禁闭是平均意义上的大尺度场，我们表明，它是合理的平均场的想法建模。我们的研究结果是特别有趣的某些模型的太阳，这需要一个大规模的，极向磁场被限制在太阳辐射区，以同时解释后者的均匀旋转和薄的太阳速跃层。
2021-02-16 astro-ph.SR physics.flu-dyn
Differential rotation in solar-like stars from global simulations
为了探索类太阳恒星中大规模流动的物理学，我们对具有类似太阳内部分层的全球模型进行了旋转对流的3D滞弹性模拟。数值方法是基于一个隐式的大涡模拟的方法，旨在捕捉非解决小尺度的影响。我们得到两个制度的差异旋转，赤道纬向流加速旋转的方向（类太阳）或在相反的方向（反太阳）。类太阳差异自转的模式倾向于产生多个纬向环流圈，而反太阳差异自转的模式只产生一个或两个纬向环流圈。我们的模拟结果表明，旋转和大规模的流动模式严重依赖于浮力和科里奥利力之间的比例。通过包括一个亚绝热层在底部的域，对应于分层的辐射区，我们重现了一层强径向剪切类似于太阳速跃层。同样，在顶部的超绝热性增强的结果，在近地面剪切层主要位于低纬度。该模型揭示了一个纬度熵梯度定位在对流区的底部和稳定区，但不传播整个对流区。因此，斜压性效应仍然很小，旋转等值线沿旋转轴在圆柱体中对齐。我们的研究结果证实了大对流单体沿旋转轴在深对流区的排列，并建议这种“香蕉细胞”模式可以隐藏在超颗粒层。
2013-10-30 astro-ph.SR
Interaction of solar inertial modes with turbulent convection. A 2D model for the excitation of linearly stable modes
本文提出一个二维模型，研究太阳惯性模如何被湍流对流随机激发，并生成合成功率谱，发现模振幅与观测一致，但高方位角阶数下模重叠使谱难以分离。
2023-04-12 astro-ph.SR
On the dynamics of overshooting convection in spherical shells: Effect of density stratification and rotation
湍流运动从对流区向邻近稳定分层区的过冲在恒星内部动力学中起着重要作用，因为这一过程可能导致化学物质的混合，并有助于角动量和磁场的传输。我们提出了一系列完全非线性，三维（3D）滞弹性模拟的过冲对流的球壳，其重点是依赖的过冲动力学的密度分层和旋转，这两个关键成分的恒星，但还没有系统地研究一起通过全球模拟。我们表明，过冲长度尺度不是简单的对流区域中的密度分层的单调函数，而是，它取决于在两个区域中的密度分层的比率。此外，我们发现，过冲长度尺度随着Rossby数Ro的减小而减小，并且尺度为Ro $^{0.23}$，同时它还取决于纬度，具有较高的Rossby情况，导致较弱的纬度变化。我们研究了由于旋转产生的平均流，发现它们延伸到对流区的底部以外的稳定区域。我们的研究结果可能会提供一个更好的理解恒星对流和辐射区域之间的动力学相互作用，并激励未来的研究，特别是有关太阳速跃层及其重叠的影响与过冲区。
2021-10-11 astro-ph.SR physics.flu-dyn
Dynamos and Differential Rotation: Advances at the Crossroads of Analytics, Numerics, and Observations
讨论了最近在恒星磁性的观测、理论和数值研究方面所取得的进展。特别是，这篇评论将涵盖的物理过程被认为是在这些磁场和它们的变化，即发电机行动之间的相互作用所产生的对流，旋转，辐射和磁场的起源。一些照顾将采取涵盖最近的分析进展的动力学和磁性的辐射内部，包括一些想法的作用，速跃层。此外，最近和迅速发展的对流发电机的数值模拟将进行讨论，在快速旋转的对流系统，大极小值和缩放规律的磁场强度。这些主题与观测或其观测含义有关。
2017-01-10 astro-ph.SR
Reflection and Ducting of Gravity Waves Inside the Sun
内部重力波激发过冲底部的对流区可以受到影响的旋转和强大的环形磁场，这是可能存在于太阳速跃层。使用一个简单的笛卡尔模型，我们展示了如何传播的垂直分量的波可以被反射时，通过一个层包含一个水平磁场的强度随深度而变化。这种相互作用可以阻止一部分向下的行波能流到达太阳内部深处。如果一个高反射的磁化层位于对流区底部以下一定距离处，则可以设置一个管道或波导，其中垂直传播受到上下边界处连续反射的限制。管道内向上和向下传播的扰动的存在导致存在一组具有显著增强的振幅的水平传播模式。我们指出，这些波的螺旋结构，使他们能够产生α效应，并简要地考虑的可能性，在足够的强度的剪切传播可能导致不稳定性，由于过度反射波增长的结果。
2011-04-21 astro-ph.SR
Dynamo Wave Patterns Inside the Sun Revealed by Torsional Oscillations
扭转振荡代表太阳周围的快速和慢速纬向流带，它们延伸到对流区深处，并在太阳活动周期中沿着太阳黑子蝴蝶图向赤道迁移。对1996年至2018年近两个太阳活动周期的日震学数据进行分析，发现由于发电机产生的磁场，太阳内部存在扭转振荡减速区。纬向减速起源于高纬度对流区底部附近，并迁移到表面，揭示了帕克发电机理论预测的磁发电机波模式。分析表明，太阳发电机的主座位于速跃层的高纬度地带。它提出了一个发电机的方案，可以解释以前在日冕形状演变中观察到的“延长的太阳周期”。结果表明，纬向加速度在当前的太阳活动周期大幅下降，并表明在下一个太阳活动周期的活动进一步下降。虽然尚未建立纬向减速的幅度和导致太阳黑子形成的出现的环形场的量之间的关系，但结果为使用日震学数据进行太阳周期建模和预测打开了一个新的视角。
2019-01-12 astro-ph.SR
