Small-scale dynamos: From idealized models to solar and stellar applications
本文综述小尺度发电机从宁静太阳观测、理想化运动学增长与非线性饱和模拟，到太阳及类太阳恒星对流发电机应用的研究进展。
2023-05-04 astro-ph.SR
Can superflares occur on the Sun? A view from dynamo theory
开普勒任务的最新数据揭示了类太阳恒星中发生的超级耀斑，其释放的能量远远超过任何观测到的太阳耀斑。一个自然的想法是，超级耀斑恒星的发电机机制在某些方面与太阳不同。我们寻找一个差异的发电机相关参数之间的超级耀斑的恒星和太阳提出一个发电机机制尽可能接近传统的太阳/恒星发电机，但能够提供更高的磁能。基于差动旋转和镜像非对称运动的联合作用的发电机原理上可以导致两种类型的磁场的激励。首先，它在太阳物理学中是众所周知的发电机波。关键是，另一种具有初始增长和进一步稳定的磁性配置也可能用于激发。在可比较的条件下，第二种结构的磁场强度比第一种结构的大得多，这是因为发电机不把它的努力用于周期性的磁场反转，而是把它用于磁场的增长。我们分析了开普勒任务中有关超级耀斑恒星的现有数据，以寻找异常磁活动的示踪物。从最近的文章开始，我们发现反太阳差旋或反太阳符号的镜像不对称的恒星对流可以提供所需的强磁场的发电机模型。我们证实了这一概念的恒星发电机与相应的管理参数的数值模型。我们的结论是，建议的机制可以合理地解释超耀斑事件至少对一些冷的恒星，包括双星，亚巨星，并可能，低质量的恒星和年轻的快速旋转。
2017-09-29 astro-ph.SR
The dynamo action for red dwarfs and red giant and supergiant stars
我们研究了将Sarafopoulos（2017，2019）提出的发电机作用的主要概念应用于红矮星、红巨星和超巨星的可能性。因此，我们试图建立一个统一的发电机行动，潜在的工作在广泛变化的恒星域。因此，产生主要恒星磁场的强大、独特和领先的实体仍然是所谓的环面结构。在圆环内，相同符号的电荷相互吸引，圆环可以被模拟为超导体。旋转速率的现有梯度在环面中积累净电荷，并且所产生的环形电流成为磁场的驱动源。反过来，有一个复杂的次级相互作用网络，影响和调节整个恒星的磁性行为。我们的发电机作用可能在完全和部分对流的恒星中起作用。一个主要的发现是，对于相同光谱类型的恒星，磁场的强度基本上是由恒星的大小控制的;我们认为，恒星越大，环面形成得越深。一个单一的环面的形成基本上是与一个大规模的强，极向和轴对称的磁场拓扑结构，而产生一个较弱的多极，非轴对称的场配置在快速演变可能会导致从一个双环面结构（如太阳的情况）。同样的基本概念是按比例放大或缩小。此外，我们确定了与红矮星、巨星和超巨星的磁场相关的四个关键参数：第一，旋转速度;第二，剪切层中旋转速率径向梯度的陡度;第三，环面与光球的距离;第四，环面的横截面积。第三和第四个关键参数是首次引入的。
2020-05-18 astro-ph.SR
Turbulent transport coefficients in spherical wedge dynamo simulations of solar-like stars
本文在平均场论的框架下研究了全球可压缩类太阳对流发电机中的发电机作用。我们模拟了一个楔形球壳中的太阳型恒星，对流和旋转之间的相互作用自洽地驱动着一个大规模的发电机。为了分析发电机的机制，我们应用测试场法的方位角（$ϕ$）平均场，以确定27个湍流输运系数的电动势，其中6个是相关的$α$张量。这种方法以前曾被用于模拟在笛卡尔坐标系中或在geodynamo上下文中，并在这里首次适用于完全可压缩模拟类太阳能发电机。我们发现，$α$张量的$ϕϕ$分量不遵循预期的动力学螺旋度的配置文件。湍流抽运速度显著地改变了作用于磁场的有效平均流，因此挑战了通量传输发电机的概念。所有系数都受到动态重要磁场的显著影响。观察到淬灭和增强。这导致系数随活动周期的调制。的时间变化被发现是可比的时间平均值，似乎是负责的磁场生成的非线性反馈。此外，我们量化的有效性的帕克-吉村规则的赤道传播的平均磁场在这种情况下。
2018-01-16 astro-ph.SR
No evidence for absence of solar dynamo synchronization
本文通过分析过去千年的宇宙成因放射性核素数据，发现由$^{14}$C推断的太阳黑子数据与同步的太阳发电机模型相符，证实了金星-地球-木星系统大潮的同步作用。
2023-03-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evolution of X-ray Activity in <25 Myr Old Pre-Main Sequence Stars
测量主序前（PMS）恒星的X射线发射的演化，可以深入了解两个问题：磁发电机过程对内部结构变化的响应，以及高能辐射对原行星盘和原始行星大气的影响。我们展示了来自Chandra X射线和Gaia-EDR 3巡天的10个附近疏散星团中年龄为7- 2500万年的6,003颗恒星的样本。结合MYStIX和SFiNCs恒星形成区大样本年轻（<500万年）恒星的结果，导出了恒星演化早期阶段的质量分层活动-年龄关系。X射线光度（Lx）在最初的几百万年是恒定的，可能是由于存在扩展的X射线日冕对恒星大小的时间变化不敏感。然后Lx在700万年到2500万年之间衰变，随着恒星质量的增加，衰变速度会更快。这种衰变被解释为随着辐射核的增长，α ^2发电机的效率降低，并出现了太阳型的α-欧米茄发电机。对于质量更大的3.5- 7 Mo全辐射星，X射线发射量骤降，表明缺乏有效的磁发电机。这些发现提供了改进的测量高能量辐射对星周物质的影响，首先是原行星盘，然后是年轻行星的大气。观测到的X射线亮度可能非常高，以至于一颗围绕太阳质量PMS恒星的内部地球质量岩石，非磁化行星可能会在几百万年内失去其主要和次要大气层。因此，PMS X射线发射可能对早期行星大气的演化和促进可居住性上升的条件产生重大影响。
2022-06-11 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Main sequence dynamo magnetic fields emerging in the white dwarf phase
针对孤立白矮星磁性机制的争议，提出主序发电机磁场在白矮星阶段浮现的假说，结合星震学证据估算磁突破时间，预测大质量白矮星的磁场浮现规律，解释部分磁白矮星成因。
2024-11-04 astro-ph.SR
Reversals of the solar magnetic dipole in the light of observational data and simple dynamo models
观测表明，在每个太阳活动周中，太阳磁场发生反转时，光球层的太阳磁偶极子通常不会消失。相比之下，平均场太阳发电机模型预测偶极场确实会变为零。在最近的一篇论文中，Moss等人（2013）提出，这种矛盾可以解释为表面极向场的小尺度磁波动的大尺度表现。在这里，我们比较这种解释与WSO（威尔科克斯太阳天文台）光球磁场的数据，以确定所需的解释的现象，并比较结果与预测从一个简单的发电机模型，考虑到这些波动的磁场波动的幅度。我们表明，WSO数据有关的磁偶极子反转是非常相似的预测，我们非常简单的太阳发电机模型，其中包括平均磁场和波动。磁波动的均方根值和平均场之间的比值估计为2左右，与太阳黑子数据的估计合理一致。在4个月左右的反转期内，偶极子的脉动贡献大于平均场的脉动贡献。波动的记忆时间约为2个月。观测表明，磁波动的均方根强烈调制的太阳周期的相位。这为太阳磁场是由单一发电机机制而不是由独立的小规模发电机作用产生的概念提供了额外的支持。一个弱的非轴对称磁场的波动性质的建议产生的分析，寿命约为1年。
2014-07-05 astro-ph.SR
Magnetic dynamos in white dwarfs -- I. Explaining the dearth of bright intermediate polars in globular clusters
最近，Bahramian等人研究了一个大样本的球状星团（GC），发现明亮的中间极（IP）在GC中的频率比在银河系中的频率低10倍。我们在这里从理论上研究这种差异的基础上GC数值模拟。我们发现，由于破坏性动力学相互作用，平均只有一半的明亮IP祖细胞减少，这显然不足以解释观察到的缺陷。然而，如果旋转和结晶驱动的发电机的情况下，最近提出的Schreiber等人。被纳入模拟中，观察到的稀有明亮的IP在GC可以重现。这是因为GC中明亮的激变变星通常是非常古老的系统（$\gtrsim$ 10 Gyr），白矮星在质量转移开始之前几乎完全结晶，这不允许产生强磁场。如果通过合并动态形成的明亮激变变星中有三分之一左右的变星具有与IP相似的磁场强度，则可以恢复GC中明亮IP的观测质量密度。我们的结论是，所观察到的缺乏明亮的IP在GC是一个自然的后果，新提出的旋转和结晶驱动的发电机的情况。
2021-05-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
Weakened magnetic braking as the origin of anomalously rapid rotation in old field stars
恒星年龄的知识对于我们理解许多天体物理现象至关重要，然而年龄很难确定。随着年龄的增长，恒星会失去质量和角动量，导致表面旋转速度减缓。“陀螺年代学”技术利用恒星的自转周期来计算其年龄。然而，必须使用已知年龄的恒星进行校准，直到最近，这种方法还没有对老恒星（超过1千兆年，Gyr）进行测试。现在已知中等年龄的疏散星团（NGC 6819; 2.5 Gyr）中恒星的自转周期，以及用星震学确定年龄的老恒星的自转周期。星团的数据与以前的周期-年龄关系一致，但这些关系无法描述星震样本。在这里，我们报告恒星演化模型，并确认存在意外的快速旋转的恒星比太阳更进化。我们证明，模型，包括显着削弱旧恒星的磁制动可以-不像现有的模型-重现的asteroseisic和集群数据。我们的发现可能表明，随着太阳接近临界转变为弱得多的磁化风，老化的恒星发电机的性质发生了根本性的变化。这种减弱的制动限制了陀螺年代学对那些超过其主序星寿命一半的恒星的诊断能力。
2016-01-11 astro-ph.SR
Statistical dynamo theory: Mode excitation
本文计算了任意形状发电机产生的磁场的最低阶多极系数的统计特性。为此，我们将该域展开为一个完备的双正交基函数集，即B = sum_k a^k（t）b^k（r）。我们考虑一个线性问题，假设流体流动的统计性质是已知的。湍流对流可以具有任意的空间尺度分布。展开系数a^k（t）的时间演化由随机微分方程控制，我们从该方程推断它们的平均值<a^k>、自相关函数<a^k（t）a^{k*}（t+tau）>和互相关方程<a^k a^l*>。发电机方程的本征函数（具有本征值λ_k）是一个优选的集合，根据这个集合，我们的结果呈现出最简单的形式。发电机的磁场由瞬态激发的本征模组成，其频率和相干时间分别由Im（λ k）和-1/（Re λ k）给出.相对均方根本征模的激发水平以及因此磁能在空间尺度上的分布由线性理论确定。一个表达式是为<|a^k| ^2> / <|a^0| ^2>在基模b^0具有主振幅的情况下，我们概述了如何计算该表达式。据估计，|a^k| ^2>/<|a^0| ^2> ~ 1/N其中N是发电机中对流单体的数量。我们发现，一个短的相关时间（或FOSA）的老问题已部分消除。最后，我们证明了对于一个简单的统计稳定的有限电阻率发电机，其所有特征值都服从Re（λ_k）< 0。
2009-03-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dynamo theories
这些讲义是基于2017年在Les Houches的等离子体物理冬季学校提供的教程。他们的目的是提供一个独立的研究生水平介绍湍流流体和等离子体中发电机效应的理论和建模，并结合该领域当前研究的回顾。主要重点是发电机理论的不同（湍流）分支基础的物理和数学概念，一些天体物理，地球物理和实验背景在整个文件中传播。正文首先介绍了基本原理，观测和历史根源的主题，并磁流体力学的基本概念相关的发电机理论。接下来的两节讨论了（线性和非线性）小型和大型磁流体发电机的基本现象学和数学方面。这些部分的补充是一个选择当前活跃的研究课题在该领域的概述，包括地球和太阳发电机的数值模拟，剪切发电机驱动的湍流与零净螺旋度，磁流体动力学不稳定性驱动的发电机，如磁旋转发电机。困难的问题，一个统一的，自洽的统计处理的小型和大型发电机在大磁雷诺数也讨论了整个文本。最后，一个短途旅行是相对较新的，但越来越受欢迎的领域磁场产生弱碰撞等离子体。对该领域未来的前景和挑战进行了简短的讨论，结束了演讲。
2019-08-29 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.flu-dyn
Fractal multi-scale nature of solar/stellar magnetic field
在过去的几十年里，某些复杂物体的分形组织的抽象数学概念在天体物理学中受到了极大的关注。这一概念逐渐发展成为一个广泛的领域，包括多重分形和非线性、渗流理论、自组织临界性、灾变理论等。这种强大的数学和物理方法为探索天体物理的各个方面提供了新的可能性。特别是，在太阳和恒星的磁性，磁化等离子体的多重分形属性变成有用的理解爆发式的能量释放事件的动力学，湍流发电机行动的条件，湍流磁扩散率的性质，甚至太阳发电机的双重性质。在这篇综述中，我将简要地概述如何使用多重分形的思想来探索太阳磁性的上述方面。
2013-05-22 astro-ph.SR
Non-stationary dynamo & magnetospheric accretion processes of the classical T Tauri star V2129 Oph
我们在这里报告的第一个结果的多波长运动集中在磁层吸积过程的经典TTauri星（cTTS）V2129 Oph。在本文中，我们提出了2009年7月在加拿大-法国-夏威夷望远镜（CFHT）与ESPaDOns收集的分光偏振观测。圆偏振塞曼签名清楚地检测到，无论是在光球吸收和吸积供电的发射线，从时间序列，我们重建新的地图的磁场，光球亮度和吸积供电的发射在V2129 Oph的表面使用我们最新的层析成像工具-与来自我们的旧2005年6月的数据集，以完全相同的方式重新分析。我们发现，在2009年7月，V2129 Oph的八极场和偶极场分量分别约为2.1和0.9kG，均相对于自转轴倾斜约20度;我们的结论是，自2005年6月以来，大尺度磁拓扑结构发生了显著变化（当八极和偶极分量分别弱约1.5和3倍时），表明V2129 Oph的场是由非稳态发电机产生的。我们还表明，V2129 Oph具有黑暗的光球点和吸积动力发射的局部区域，都接近主表面磁区（托管场在2009年7月高达约4KG）。最后得到V2129 Oph的表面剪切强度约为太阳的一半。从吸积动力发射线的通量，我们估计，在V2129 Oph表面观测到的平均对数吸积率（Msun/yr）在两个时期都是-9.2+-0.3，在磁最大值时达到峰值-9.0。特别是在2009年7月和2005年6月，V2129 Oph的磁场截断内吸积盘的半径分别为0.93 x和0.50…
2010-11-23 astro-ph.SR
The evolution of surface magnetic fields in young solar-type stars
年轻太阳型恒星的表面自转速率从前主序星末到主序星早期随年龄迅速减小。这表明，在这些恒星中运行的发电机也有一个重要的变化，这应该可以在它们的表面磁场中观察到。在这里，我们提出了早期的研究结果，旨在观察这些磁场的演变，通过这个关键的时间段。我们正在观察疏散星团和恒星协会中的恒星，以提供精确的年龄，并使用塞曼多普勒成像来表征复杂的磁场。这里展示的是六颗恒星的结果，其中三颗在β Pic星协（约1000万年），三颗在AB Dor星协（约10000万年）。
2013-10-08 astro-ph.SR
Magnetic White Dwarfs in the SDSS 100 pc Sample: Further Evidence of Two Formation Channels
对SDSS 100 pc样本中163个磁白矮星（含87个新发现）的模型大气分析，通过参数聚类发现两类形成通道：年轻高场强高质量天体源于合并，年老弱场强平均质量天体可用核心对流发电机解释。
2025-07-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
Evolution of a Long-Lived Deep-Seated Main-Sequence Magnetic Field During White Dwarf Cooling
McGill University（麦吉尔大学）；Universitat Politècnica de Catalunya（加泰罗尼亚理工大学）
研究揭示了白矮星冷却期间主序星遗留磁场的演化机制，表明深部磁场可通过主序星发电机和等分标度解释观测到的磁场强度差异。
2026-02-09 astro-ph.SR
Stellar Imager (SI): developing and testing a predictive dynamo model for the Sun by imaging other stars
恒星成像仪飞行任务概念是一个天基紫外线/光学干涉仪，旨在解析类太阳恒星群的表面磁活动和地下结构和流动，以加快太阳预测发电机模型的开发和验证，并能够对太阳/恒星磁活动进行准确的长期预测。
2010-11-23 astro-ph.IM astro-ph.SR
Impact of anti-solar differential rotation in mean-field solar-type dynamos -- Exploring possible magnetic cycles in slowly rotating stars
在它们的一生中，太阳型恒星的旋转经历了不同的阶段。一旦它们到达零年龄的主序，它们的全球自转速率在主序期间下降，直到至少太阳年龄，近似遵循经验的斯库曼尼奇定律，并使陀螺年代学成为可能。根据最近的星震学研究结果，年龄较大的太阳型恒星可能会在停止制动时达到一个转变点。此外，最近的太阳型恒星的三维数值模拟表明，不同的制度的差异旋转可以与罗斯比数的特点。特别是，反太阳差异旋转（快极，慢赤道）可能存在高罗斯比数（慢转子）。如果这种状态发生在主序期间，并且一般来说，对于慢旋转体，我们可以考虑如何通过发电机过程产生磁场可能受到影响。特别是，我们考虑是否缓慢旋转的恒星确实受到磁周期。我们发现，运动学$α$ $Ω$发电机允许存在的磁循环和全球极性反转的旋转制度，但只有当$α$ -效果是鞍上的速跃层。如果它是分布在对流区，太阳型的情况下仍然有一个周期，反太阳的情况下没有。相反，我们还没有发现任何可能性，维持磁周期与传统的巴布科克-莱顿通量运输发电机在反太阳差旋转制度，由于通量添加。为了说明这些情况，提出了图形解释。然而，我们发现，混合模型包含两个处方仍然可以维持当地的极性反转在某些纬度。我们的结论是，恒星在反太阳差自转制度可以维持磁周期只有非常具体的发电机过程。
2022-01-27 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph
LBT/PEPSI Spectropolarimetry of a Magnetic Morphology Shift in Old Solar-type Stars
太阳型恒星在诞生时就具有相对较快的自转和较强的磁场。通过一个被称为磁制动的过程，随着恒星风逐渐从系统中移除角动量，旋转会随着时间的推移而减慢。角动量损失的速率敏感地取决于磁场的形态，偶极磁场对恒星施加的扭矩最大。最近的观测表明，磁制动的效率可能会显着下降，在接近其主序星寿命的中间。解释这种效率降低的一个假设是磁形态从主要的较大空间尺度向较小空间尺度的转变。我们的目标是测试这一假设与光谱偏振测量两颗恒星的样本色球活动水平的相对两侧的拟议的磁过渡。正如预测的那样，更活跃的恒星（HD 100180）由于非轴对称的大尺度磁场而表现出显着的圆偏振信号，而不太活跃的恒星（HD 143761）则没有显着的信号。我们确定类似物的两颗恒星之间的一个样本的特征良好的开普勒目标，我们预测，从未来的TESS观测HD 143761的星震年龄将大大超过预期的年龄从陀螺年代学。我们的结论是，磁形态的变化可能有助于中年恒星磁制动的损失，这似乎与其全球发电机的关闭相吻合。
2019-12-04 astro-ph.SR
Weakened Magnetic Braking Signals the Collapse of the Global Stellar Dynamo
本研究通过分光偏振测量数据发现，当恒星Rossby数接近发电机激发临界值时，磁制动减弱导致星风扭矩急剧下降，这表明科里奥利力对全局对流影响存在旋转阈值，致使全局恒星发电机效率降低。
2025-09-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Strong magnetic fields of old white dwarfs are symmetric about the stellar rotation axes
发现冷却年龄大于2 Gyr且场强>10 MG的年老强磁性白矮星因磁场关于自转轴对称而偏振恒定，并提出磁场演化或合并发电机等可能解释。
2024-11-15 astro-ph.SR
Doppler Shift of the de Broglie Waves- Some New Results from Very Old Concepts
利用粒子动量和能量的常规形式的洛伦兹变换，得到了费米子和有质量玻色子的德布罗意波的多普勒频移。利用经典的Wien理论，给出了多体费米气体或大质量玻色气体中德布罗意波的波长随温度变化的表达式.
2015-02-28 astro-ph.SR cond-mat.quant-gas quant-ph
Minimalist coupled evolution model for stellar x-ray activity, rotation, mass loss, and magnetic field
晚型主序星的X射线与热辐射通量之比取决于${\tilde Ro}$（自转周期与对流周转时间之比），如${\tilde Ro} >0.13$的${\tilde Ro}^{-ζ}$与$2\le ζ\le 3$，但${\tilde Ro} < 0.13$的$|ζ| <0.2$饱和。饱和恒星比不饱和恒星年轻，并且显示出更广泛的旋转速率和X射线活动。不饱和恒星的磁场和旋转速度大致与其年龄的平方根成比例，尽管对于比太阳更老的恒星来说可能是平坦的。更快的旋转体、更强的磁场和更高的活动性之间的联系已经在观测上建立起来，但是缺乏一个能够捕捉到上述趋势的统一的X射线光度、旋转、磁场和质量损失的时间演化理论。在这里，我们得到了一个最低限度的整体框架，这些量的时间演变建立在结合帕克风与新的成分：（1）明确来源的热能发射风和X射线光度通过发电机产生的磁场;（2）明确耦合的X射线活动和质量损失饱和发电机饱和（通过磁螺旋度的建立和对流涡流粉碎）;（3）使用日冕平衡，以确定如何将磁能分为风和X射线的贡献。对于比太阳年轻的太阳型恒星，我们推断，与x射线和风相比，传导是一种次要的功率损失。对于较老的恒星，传导更为重要，可能会熄灭风并减少角动量损失。我们专注于比太阳年轻的恒星的时间演化，突出了进一步概括的可能性。总的来说，这种方法有望对上述所有观测趋势做出统一的解释。
2017-07-04 astro-ph.SR
Bipolar Magnetic Regions on the Sun: Global Analysis of the SOHO/MDI Data Set
太阳内部发电机产生的磁通量以双极磁区的形式出现。我们分析了SOHO/MDI仪器在1995-2011年获得的整套太阳磁图，并自动识别了160，079个双极磁区，这些磁区跨越了近四个数量级的尺度范围。它们的属性进行了统计分析，特别是相对于双极区的极性取向，包括它们的倾角分布。平均倾斜角（相对于E-W方向）的纬度变化（被称为乔伊定律）被发现紧密地遵循关系32.1*sin（纬度）[deg]。没有迹象表明，依赖于区域的大小，人们可能会期望，如果倾斜产生的科里奥利力在浮力上升的通量环从速跃层区域。所有区域中有百分之几的方向违反黑尔极性定律。我们展示的例子，从太阳活动周期的不同阶段，在那里定义明确的中等大小的两极地区，相反的极性方向并排发生在同一纬度带。这种方向相反的大双极区不可能是同一个环向通量系统的一部分，但不同的通量系统必须共存于同一个纬度带。这些例子是不相容的连贯的，地下的环形通量绳作为太阳黑子的来源的范例，而是表明，波动必须发挥重要作用，在所有尺度的湍流发电机。我们没有观察到尺度分离或全球和局部发电机之间的划分的支持，因为数据集中最小尺度也保留了一个非随机分量，该分量显著有助于N-S偶极矩的累积出现，导致旧的全球极向场被具有相反方向的新极向场取代。
2011-12-22 astro-ph.SR
The Origin of Weakened Magnetic Braking in Old Solar Analogs
主序星的自转速度会随着时间的推移而变慢，因为它们逐渐失去磁化恒星风的角动量。角动量的损失率取决于磁场的强度和形态、质量损失率、恒星自转周期、质量和半径。先前的观测表明，两颗自转速率相似但年龄差异很大的F型恒星（狮子座88和rho CrB）之间的磁形态发生了变化。在这封信中，我们确定了一个可比较的过渡在2-7 Gyr之间的年龄的太阳类似物的进化序列。我们提出了新的光谱偏振18斯科和16天鹅座A & B从大双筒望远镜，我们重新分析以前发表的塞曼多普勒图像的HD 76151和18斯科，提供额外的限制，这种过渡的性质和时间。我们将档案X射线观测与盖亚的最新距离相结合，以估计质量损失率，并采用来自星震学和其他来源的精确恒星属性。然后，我们计算了演化序列中每颗恒星的风制动扭矩，表明角动量损失率在HD 76151和18 Sco（2.6-3.7 Gyr）之间下降了一个数量级以上，并继续适度减少到16 Cyg A & B（7 Gyr）的年龄。我们认为，这种磁过渡可能代表了较弱的差分旋转所产生的全球发电机的中断，我们概述了计划，以探测这种现象在其他恒星跨越广泛的光谱类型。
2022-06-17 astro-ph.SR
Babcock Redux: An Ammendment of Babcock's Schematic of the Sun's Magnetic Cycle
我们修改巴布科克的全球发电机过程，维持太阳的22年磁周期的原始方案。修正后的方案符合Babcock观测到的磁活动周期和对流带的特征，并基于Spruit和Roberts（1983）关于对流带中磁通量管的想法。一系列的四幅示意图展示了对流区上方、内部和底部的磁场的全球配置从太阳黑子周期23到周期24的演化。修正方案的三个关键要素是：（1）当来自正在进行的太阳黑子周期的黑子区欧米加环场的净随极场被向极扫去以抵消和取代来自前一个太阳黑子周期的相反极性的极冠场时，它仍然与正在进行的太阳黑子周期的对流区底部的环形源场带相连接;（2）对流带自由对流的拓扑抽运作用使向极迁移的随极场的水平范围被推到底部，迫使它逐渐抵消并取代其下方连接当前旋回源场带与前一旋回极冠场的旧水平场;（3）在每个极半球，对流区纬向差异旋转低压通过不断剪切沉降的新水平场的极向分量，在正循环带的极向产生下一循环源场带。修正后的方案是巴布科克方案的一个更合理的版本，其可行性可以通过适当的运动学通量传输太阳能发电机模拟来探索。
2016-06-16 astro-ph.SR
Stellar Cruise Control: Weakened Magnetic Braking Leads to Sustained Rapid Rotation of Old Stars
针对年老恒星磁制动强度与偏离标准自转减速的长期问题，研究利用星震学和神经网络分层模型拟合方法，发现减弱磁制动在太阳演化阶段前即已发生，并确定临界Rossby数为偏离标准自转演化的阈值，挑战了类太阳恒星半数主序期的旋转年代学。
2023-09-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Modeling Rotation in the Old, Cold Domain: Implications on Gyrochronology and the Stellar Magnetic Wind
The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Center for Cosmology and Astroparticle Physics (CCAPP)（宇宙学与高能粒子物理中心）
本研究通过正向建模探索古老场星的恒星减速，发现其偏离标准模型，提出质量相关项可解释该偏离，确定了可分离风驱动减速的质量相关年龄范围，倡导用正向建模开展恒星年代学研究。
2026-09-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Anti-Solar Differential Rotation May Have Revived Magnetic Braking in the Subgiant 31 Aquilae
Center for Solar-Stellar Connections, WDRC（太阳-恒星联系中心，WDRC）；Institute for Astronomy, University of Hawai‘i（夏威夷大学天体物理研究所）；Department of Astronomy & Astrophysics, University of Chicago（芝加哥大学天文与天体物理系）；Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory（洛克希德·马丁太阳与天体物理实验室）；Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM（巴黎萨克雷大学、巴黎西岱大学、CEA、CNRS、AIM）；Department of Physics and Astronomy, Uppsala University（乌普萨拉大学物理与天文系）；Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics（哈佛-史密森尼天体物理中心）；Vanderbilt University, Department of Physics & Astronomy（范德堡大学物理与天文系）；Department of Astronomy, Yale University（耶鲁大学天文系）；Sydney Institute for Astronomy (SIfA), School of Physics, University of Sydney（悉尼大学物理学院悉尼天体物理研究所(SIfA)）
通过TESS和LBT观测，研究亚巨星31 Aql的磁场和自转，发现其非循环磁场和慢自转支持反太阳式差分自转，恢复磁制动。
2026-03-17 astro-ph.SR
The evolution of surface magnetic fields in young solar-type stars
年轻的太阳型恒星的表面自转速率在主序前的末期到主序早期显示出剧烈的变化。这可能会触发这些恒星中运行的磁发电机的相应变化，这些变化应该在它们的表面磁场中可以观察到。我们在这里提出的第一个观测结果，旨在通过这一关键阶段的特点恒星磁场的演变。我们观察了疏散星团和协会的恒星，范围从20到600百万年，并使用塞曼多普勒成像来表征其复杂的磁场。我们发现一个明显的趋势，较弱的磁场的年龄较大，以及密切相关的磁场强度和Rossby数在这个年龄范围内。比较年轻的金牛座T星的结果，我们观察到一个非常显着的变化，磁场强度和几何形状，作为辐射核心的发展在后期前主要序列。
2015-10-05 astro-ph.SR
Detection of a magnetic field in three old and inactive solar-like planet-hosting stars
我们对晚型恒星磁场的理解强烈地受到我们对太阳磁场的了解的推动。出于这个原因，了解太阳能发电机的典型性至关重要。要做到这一点，我们需要将太阳的磁场与尽可能类似于太阳的其他恒星的磁场进行比较，无论是在恒星参数和年龄方面，还是在活动方面。在这里，我们提出了一个磁场在三个行星托管类太阳恒星的质量，年龄和活动水平与太阳相媲美的检测。我们使用HARPSpol分光偏振仪获得HD 70642、HD 117207和HD 154088的高分辨率高质量圆偏振光谱，使用最小二乘去卷积技术检测磁场。从斯托克斯I光谱，我们计算出每颗恒星的logR活动指数。我们将赫兹-罗素图中恒星的位置与演化轨迹进行了比较，以估计它们的质量和年龄。我们使用锂丰度，来自斯托克斯光谱，以进一步限制年龄。我们获得了HD 70642和HD 154088的明确磁场检测，而对于HD 117207，我们获得了边缘检测。由于观测的信噪比较低，我们无法在HD 117207和HD 154088的第二组观测中检测到磁场。根据有效温度、质量、年龄和活动水平，这三颗恒星可以被认为是太阳的类似物。HD 70642、HD 117207和HD 154088是比较研究太阳磁场和太阳类似物的理想目标。
2013-02-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Global MHD simulations of the solar convective zone using a volleyball mesh decomposition. I. Pilot
长期以来，太阳建模一直被分为“内部”和“表面”建模，因为缺乏工具来连接空间和时间的不同尺度，以及所涉及的广泛不同的环境和主要物理效应。最近为解决这种脱节问题做出了重大努力。我们解决了连接内部对流区和发电机模拟到太阳表面的突出瓶颈，并使用基于任务的DISPATCH代码框架对太阳对流区进行概念验证高分辨率全球模拟。我们提出了一个新的“排球”网格分解，它具有笛卡尔补丁镶嵌在一个球体上，没有奇点。我们使用我们的新的基于熵的HLLS近似黎曼求解器来模拟磁流体动力学在一个全球性的模拟，范围在0.655 - 0.995 R $_\odot$，与初始环境磁场设置为0.1高斯。模拟发展了具有复杂湍流结构的对流运动。小规模发电机的行动扭曲的环境磁场和局部放大磁场幅度超过两个数量级的初始运行时间内。
2022-11-17 astro-ph.SR physics.comp-ph
Experimental evidence for non-axisymmetric magnetorotational instability in a rotating liquid metal exposed to an azimuthal magnetic field
磁旋转不稳定性（MRI）的方位角版本是在纯方位角磁场或主要方位角磁场的影响下流体动力学稳定的差动旋转流的非轴对称不稳定性。它可能是相当重要的不稳定吸积盘，并在MRI发电机的概念中起着核心作用。我们报告的结果，液体金属泰勒-库埃特实验表明，在哈特曼数的预期范围内的方位MRI的发生。
2014-06-25 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph
