Origin and Recovery from Grand Solar Minima in a Time Delay Dynamo Model with Magnetic Noise as an Additional Poloidal Source
利用数值分岔分析方法研究了一个基于时滞微分方程的简化Babcock-Leighton（BL）发电机模型。该模型揭示了滞后现象，在最近的平均场发电机模型和湍流发电机的直接数值模拟。将磁噪声作为极向场的附加弱源的BL模型每次都能从极大极小值恢复太阳活动周，这是单独的BL源所不能做到的。噪声纳入模型表现出双峰分布的环向场能量确认两种模式的太阳活动。它还显示了不稳定性和再现相空间崩溃，蒙德极小期的实验签名。在我们的模型中的巨极小值的发生统计与重建的太阳黑子数的观测统计相当吻合。最后，我们证明，磁噪声的水平控制的持续时间的大极小，甚至有一个处理在其等待期间，这表明触发效应的大极小的噪声，从而关闭全球发电机。因此，我们得出结论，由于小尺度湍流发电机行动（或其他来源）的“磁噪声”起着至关重要的作用，即使在巴布科克-莱顿发电机模型。
2018-04-30 astro-ph.SR
The origin of the helicity hemispheric sign rule reversals in the mean-field solar-type dynamo
对过去两个太阳活动周期太阳磁螺旋度代用指标的观测显示，螺旋度半球符号规则发生了逆转（北半球为负，南半球为正）。我们应用平均场太阳发电机模型来研究在太阳对流区的发电机的磁螺旋度符号的反转。磁螺旋度的演化受守恒定律控制。我们发现，小尺度磁螺旋度的符号的反转遵循发电机波在对流区内传播。因此，磁螺旋度反转的空间分布反映了大尺度磁场的产生和演化过程。在地面上，螺旋度符号反转的模式由对流区顶部的磁螺旋度边界条件决定。我们证明了发电机参数的波动和发电机周期振幅的变化对磁螺旋度符号规则的逆转的影响。结果表明，大尺度轴对称场的磁螺旋度可以作为太阳发电机的一种附加观测示踪剂。
2013-04-09 astro-ph.SR
Solar differential rotation: origin, models, and implications for dynamo
日震学表明，太阳内部的对流和差异旋转所占据的区域几乎重合。这支持了对流和旋转之间相互作用的结果的差分旋转起源的领先理论概念。这个演讲概述了差动旋转理论的现状。基于该理论的数值模型非常接近地再现了观测到的太阳自转。该模型还计算了对流区的对流，并预测对流区底部的流动与表面相比并不小。讨论了作为恒星质量和自转速率函数的恒星差分自转的理论预测，并与观测结果进行了比较。简要讨论了太阳和恒星发电机的微分自转模型的意义。
2011-10-11 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
Observations and Models of Eclipsing Binary Systems: RT And, TU Boo, KV Gem, UU Lyn, MY Cyg, KR Per, RU Eri, and YY Cet
双星系统构成了天文学的基本基础，因为它们是确定基本恒星天体物理量（如质量、半径和温度）的主要手段。此外，它们使我们能够研究内部发电机和由此产生的恒星磁周期，我们通常只能研究一颗恒星，我们的太阳。系统本身是非常有趣的对象，由众多的配置组成，这些配置通过复杂的进化历史联系在一起。最后，它们使我们能够检验恒星结构理论，甚至广义相对论。因此，这些系统的准确观测和建模是非常重要的领域。本论文的前三章致力于向具有一般科学背景但没有天文学知识的读者介绍食双星和一般领域，并为读者提供足够的背景知识来理解论文的其余部分。随后的八章分别致力于分析八个独立的系统，（RT And，TU Boo，KV Gem，UU Lyn，MY Cyg，KR Per，RU Eri和YY Cet），每章的安排与期刊文章中通常会发现的一样。收集到的数据，模型和推导出的参数，为每个系统的背景下，以前的研究结果和整个论文中看到的一般趋势进行了分析。提出了一个形成A型和W型W Uma系统的演化方案，其中两种类型的近接触系统作为前驱体和中间体。
2010-04-08 astro-ph.SR
The origin and effect of hemispheric helicity imbalance in solar dynamo
本文研究了半球磁螺旋度密度不平衡对发电机产生的大尺度磁场赤道反射对称性破缺的影响。我们的研究采用轴对称发电机模型，该模型考虑了磁螺旋度守恒的非线性效应。我们发现，净磁螺旋度密度的演变，换句话说，磁螺旋度不平衡，在表面上遵循的大尺度磁场的宇称的演变。$α$效应和螺旋度通量的随机波动可以逆转因果关系，即，磁螺旋度不平衡或磁螺旋度通量的不平衡可以驱动磁宇称破缺。我们还发现，小尺度场的净磁螺旋度的演化与大尺度场的净磁螺旋度的演化有一定的滞后。我们将其解释为太阳大尺度和小尺度的磁螺旋度通量差异的影响。
2020-01-31 astro-ph.SR
On origin of active/inactive branches on moderate rotating solar analogs
本文探讨中等旋转太阳相似星体上活跃与不活跃分支的起源，提出发电机波频率加倍及第二谐波激发（由非线性$B^{2}$效应引起）是导致这一现象的关键机制。
2023-11-16 astro-ph.SR
The Period Variation of and a Spot Model for the Eclipsing Binary AR Bootis
从2006年2月到2008年4月，获得了食系统AR Boo的新CCD光度观测。这颗恒星的光度特性来自于对周期变化和所有可用光变曲线的详细研究。我们发现，在大约56年的系统的轨道周期变化，由于向上的抛物线和正弦曲线的组合，而不是在一个单调的方式。从质量较小的主要成分到质量较大的次要成分的质量转移可能至少是长期周期变化的重要部分。周期为7.57年，半振幅为0.0015 d的周期性变化可能是由一颗质量为$M_3 \sin i_3$ =0.081 $M_\odot$的不可见伴星产生的光旅行时间效应，或者是由第二颗恒星的磁周期调制产生的。AR Boo的历史光变曲线，以及我们自己的光变曲线，显示了季节间的光变，最好通过在二级恒星上包括一个冷点和一个热点来模拟。我们认为，这些斑点表达了与磁力发电机相关的活动，并为更倾向于7.57年周期的磁力解释而不是第三个身体的理解提供了有限的支持。我们的解决方案证实，AR Boo属于W-亚型接触双星类，由一个更热，质量较小的光谱类型为G9的主星和光谱类型为K1的伴星组成。
2009-06-22 astro-ph.SR
Emergence of magnetic flux generated in a solar convective dynamo. I: Formation of Sunspots and Active regions, and Origin of Their Asymmetries
我们提出了一个现实的太阳黑子和活动区形成的基础上出现的太阳对流发电机产生的通量束的数值模型。为此，我们使用的磁场和速度场在太阳对流发电机模拟的顶部边界附近的水平层，以驱动现实的辐射磁流体动力学模拟的对流区的最上层。主要结果如下：（1）出射的通量束以对流上升流的平均速度上升，并分裂成小尺度的磁性元素，这些磁性元素进一步上升到光球层，在光球层中，通过小尺度磁性元素的合并形成双极黑子对。(2)丝状半影结构在太阳黑子通过持续的通量出现而仍在增长时形成。与经典的Evershed效应相反，在半影区的大部分区域内，流入流似乎占上风。(3)一个形成良好的太阳黑子是一个大部分是单一的磁性结构，它被锚定在一个持久的深层次下沉通道中。点外的流场显示出一个巨大的涡环，包括15 Mm深度以下的流入和15 Mm深度以上的流出。(4)太阳黑子成功地再现了观测到的太阳活动区的基本特性，包括具有更强场强的更连贯的领先黑子，以及双极太阳黑子对的正确倾斜。这些不对称性可以链接到的内在不对称性的磁场和流场适应对流发电机模拟。
2017-08-16 astro-ph.SR
A dynamo mechanism as the potential origin of the long cycle in Double Periodic Variables
双周期变星（DPVs）是由近距离相互作用的双星组成，它们的特征长周期比相应的轨道周期长一个数量级，其中许多的特征比约为3.5x10^1。我们认为在这里的可能性，吸积流调制作为一个磁发电机周期的结果。由于双星的间隔时间很短，我们预计由于潮汐锁定，供体星的旋转将与双星的旋转同步。我们在这里提出了一个模型来估计发电机的数量和活动周期长度和轨道周期之间的关系，以及估计的质量传递速率的调制。后者是基于阿普尔盖特的情况下，这意味着周期性的变化，在半径的施主星，从而在质量转移率作为一个结果的磁活动。我们的模型被应用到一个样本的17个系统与已知的物理参数，10也与已知的轨道周期。尽管我们的简化框架的不确定性，结果显示了合理的协议，表明发电机的解释是潜在的可行性。与此同时，我们注意到，由Applegate模型产生的轨道周期变化足够小，与数据一致。我们的结论是，较大的样品与已知的物理参数，以及潜在的直接探针的磁性的施主星，包括冷点以及极化，将是有价值的，以进一步限制这些系统的性质。
2017-03-11 astro-ph.SR
Formulation of the solar surface dynamo
太阳表面发电机已成为一个活跃的研究领域，试图了解太阳上各种磁场结构的起源。标准发电机过程中需要进行的主要修改是在光球层下面和上面的层中包括气体的部分电离以及与系统的多流体性质相关的效应。这不仅改变了携带惯性的物质，而且大大改变了磁感应强度的时间和空间演化。能量方程也包含了这些非理想效应。诸如霍尔效应和双极扩散等效应使发电机的研究超出了理想磁流体力学的范畴。在本文中，第一原理制定的太阳表面发电机问题已被尝试。
2009-03-20 astro-ph.SR
Origin of eclipsing time variations in Post-Common-Envelope binaries: role of the centrifugal force
后共包络双星（PCEBs）中的时变（ETVs）被认为是由于恒星引力四极矩的时变分量。这被认为是由于角动量的内部重新分配和离心力的影响而引起的恒星结构的变化。我们研究了这一假设，并提出了三维模拟的可压缩磁流体动力学（MHD）与{ \sc的代码}。我们模拟了恒星发电机的太阳质量的恒星与角速度的20和30倍的太阳。我们包括并改变了离心力的强度，并将结果与没有离心力的参考模拟以及其效果增强的模拟进行了比较。离心力在数值模型的演化过程中引起扰动，使得细节上的结果由于非线性演化而变得不同。当平均密度廓线不受离心力影响时，发现高纬和$\sim10^{-4}$赤道之间的密度差发生了相对变化，对流速度的功率谱对角速度比对离心力的强度更敏感。恒星的四极矩包括一个涨落分量和一个与时间无关的分量，它们随自转速率而变化。由于在没有离心力的情况下产生了非常相似的行为，我们得出结论，它不是产生恒星时间平均和波动四极矩的主要成分。因此，在一个真实的物理系统中，我们期望两个分量都有贡献，即来自四极项变化的随时间变化的引力和来自四极项持久部分引起的自旋-轨道耦合。
2022-09-30 astro-ph.SR
Magnetic dynamos in white dwarfs -III: explaining the occurrence of strong magnetic fields in close double white dwarfs
白矮星中强磁场的起源几十年来一直是个谜。最近，一个在快速旋转和结晶的白矮星中运行的发电机机制被提出来解释在具有紧密的低质量主序星伴星的白矮星中强磁场的出现率。在这里，我们调查是否同样的机制可能产生强磁场在密切的双白矮星。唯一已知的强磁白矮星是一个紧密的双白矮星系统的一部分，NLTT 12758的磁性成分，正在快速旋转并可能结晶，因此提出的发电机机制代表了其磁场起源的一个很好的场景。提出了一个修订的形成方案NLTT 12758，我们发现一个自然的解释快速旋转的磁性组件。我们还表明，这是不奇怪的，强磁场没有被检测到在所有其他已知的双白矮星。因此，我们的结论是磁场的发生在紧密的双白矮星支持的想法，旋转和结晶驱动发电机在产生强磁场在白矮星中起着重要作用。
2022-04-17 astro-ph.SR
Outstanding Issues in Solar Dynamo Theory
太阳黑子周期所显示的太阳磁场活动，是透过发电机机制在对流区深处产生的，而发电机机制涉及太阳内部等离子体与磁场之间的重要相互作用。磁流体动力发电机理论的最新进展使我们更接近更好地理解太阳磁循环的物理学。与此同时，对太阳内部大规模流动的日震观测现在已经能够限制太阳周期模型中使用的一些参数。在这篇评论的第一部分，我简要描述了目前对太阳周期的理解。在第二部分中，我突出了一些悬而未决的问题，在太阳发电机理论有关的发电机$α$ -效应，磁浮力和起源的蒙德样极小活动的性质。我还讨论了如何穷人的限制关键的物理过程，如湍流扩散，湍流环流和湍流通量泵混淆这些相对的角色，一个-相对磁通量运输。我认为，除非这些问题中的一些得到解决，否则没有一个太阳周期模型可以声称是"标准模型“，也不能相信这些模型的任何预测;换句话说，我们还没有达到标准。
2009-06-25 astro-ph.SR
Spin-down by dynamo action in simulated radiative stellar layers
恒星的演化受到其内部旋转动力学的影响，通过运输和混合机制，这是知之甚少。磁场可以在传输角动量和化学元素方面发挥作用，但辐射恒星层中磁性的起源尚不清楚。使用全球数值模拟，我们确定了一个亚临界过渡到湍流由于产生的磁发电机。我们的研究结果有许多性质的理论上提出的泰勒-Spruit发电机机制，这大大提高了角动量的传输辐射区。它会产生被恒星外层屏蔽的深环磁场。这种机制可以在辐射恒星内部产生强大的磁场，而在它们的表面上没有可观察到的磁场。
2023-01-19 astro-ph.SR
Global-scale Magnetism (and Cycles) in Dynamo Simulations of Stellar Convection Zones
年轻的太阳型恒星旋转迅速，磁场非常活跃。它们表面的磁场可能起源于它们的对流包络，在那里对流和旋转可以驱动强大的发电机作用。在这里，我们探讨了全球规模的恒星对流在快速旋转的太阳使用3-D MHD滞弹性球谐（ASH）代码的模拟。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。我们详细探讨了一种比太阳快五倍的情况。这种发电机模拟，称为案例D5，重复了全球尺度极性的准周期逆转。我们将这种情况D5与我们已经能够探索和讨论的更广泛的模拟家族进行比较，未来的模拟和观测如何促进我们对恒星发电机和磁性的理解。
2010-12-30 astro-ph.SR
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
A Spectroscopic Analysis of the Eclipsing Short-Period Binary v505 Per and the Origin of the Lithium Dip
作为对转动诱导混合引起的局部银盘中较老的中F矮星的Li倾斜的测试，我们利用高分辨率和-S/N Keck/HIRES光谱测量了1 Gyr，[Fe/H]=-0.15食短周期双星V505 Per的组分中Li丰度。在Teff=6500和6450 K的主分量和次分量中，我们分别发现A（Li）=2.7+/-0.1和2.4+/-0.2。以前的Teff测定和不确定性表明，每个组件都位于中间的锂浸渍。如果是这样的话，它们的A（Li）比在类似的金属丰度和中等年龄的疏散星团NGC 752和3680，以及更富金属和更年轻的毕星团和Praesepe中观测到的A（Li）探测值和上限大2-5倍。如果从附近的盘星、疏散星团和最近的银河系化学演化模型中推断出的金属丰度与Li的标度的一致估计是正确的，那么这些差异甚至更大。我们的研究结果表明，独立的补充证据的基础上Li/Be比，Be/B比，和Li在亚巨星演变出的Li倾角，主序星角动量演化的起源Li倾角。具体来说，我们的恒星的A（Li）表明潮汐同步可以是足够有效的，并在短周期双星中F星中足够早地发生，以减少旋转引起的混合和Li的破坏在主序星中发生的影响，否则类似的恒星不是短周期潮汐锁定双星。
2013-06-04 astro-ph.SR
A confined dynamo: magnetic activity of the K-dwarf component in the pre-cataclysmic binary system V471 Tauri
我们仔细检查的红矮星组成部分的食双星系统V471头，以解开不同的活动层之间的关系，从恒星表面通过色球层的日冕。我们的目标是研究近距离白矮星伴星如何影响晚期分量中的磁发电机。我们使用空间测光，高分辨率光谱和X射线观测从不同的空间仪器来探索磁活动的主要特征。从K2的照片中，我们发现红矮星表观表面的5%-10%被冷星斑覆盖。从季节性的光度周期变化，我们估计一个弱的差异旋转。从耀斑活动，我们得到一个累积耀斑频率图，这表明频繁的耀斑可能有一个显着的作用，在加热日冕。使用高分辨率光谱，我们重建四个多普勒图像不同的时代，揭示了一个活跃的经度，也就是说，一个永久的优势点，面向白矮星。从连续多普勒图像的短期变化，我们得到一个弱的太阳型表面的差异旋转与0.0026剪切系数，类似于由测光提供。X射线光度的长期演变揭示了一个可能的活动周期长度为12.7 ys，其中的痕迹也被发现在H $α$光谱。我们的结论是，红矮星V471 Tau组件的磁活动强烈的影响，密切的白矮星的同伴。我们确认了红矮星上存在一个永久的优势点（活动经度），它面对着白矮星。红矮星微弱的差异自转很可能是伴星潮汐禁闭的结果。我们发现内拉格朗日点附近的双星间H $α$发射的周期性出现与活动周期有关。
2021-03-02 astro-ph.SR
Solar large-scale magnetic field and cycle patterns in solar dynamo
利用观测结果和太阳发电机模型比较了太阳大尺度磁场的纬向谐波谱。在这些示踪剂中记录的太阳活动主周期是一个比太阳发电机方程的本征解复杂得多的现象，其增长被发电机驱动的磁场对太阳流体动力学的反作用饱和。每种模式记录的标称11（22）年周期有一个具体的相移，每个周期都不同;周期的实际长度因周期和示踪剂而异。观测和发电机模型都显示出轴对称$\ell_{5}$模式的特殊作用。它的起源似乎与太阳表面黑子的形成和演化有关。观测和发电机模型的结果表明，低$\ell_{1}$和$\ell_{3}$模式的协议。对于轴对称和非轴对称模型，这些模式的结果没有显著差异。我们的研究结果支持这样的想法，即太阳发电机的来源出现的结果，在大部分的对流区和表面磁活动的分布式发电机过程。
2021-04-15 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
Reconciling solar and stellar magnetic cycles with nonlinear dynamo simulations
据观测，太阳型恒星的磁场以十年为周期循环，太阳为11年。这些场起源于恒星的湍流对流层，对恒星的自转速率有着复杂的依赖性。我们已经进行了一组湍流的全球模拟，表现出不同的恒星旋转和光度系统的磁周期。我们发现磁循环周期与罗斯比数成反比，罗斯比数量化了旋转对湍流对流的影响。这种趋势依赖于一个基本上非线性的发电机过程，并且与太阳和其他太阳型恒星的周期相一致。
2017-07-13 astro-ph.SR
Modeling the Solar Cycle: What the Future Holds
恒星的磁场是由在其内部工作的磁流体动力发电机机制产生的--这依赖于等离子体流和磁场之间的相互作用。太阳是一颗观测良好的恒星，它提供了一个独特的机会来检验恒星磁场产生的理论思想和模型。太阳磁场产生太阳黑子，黑子的数量以11年的周期增加和减少，从而产生了所谓的太阳周期。太阳活动周期的发电机模型试图了解它的起源，变化和随时间的演变。在这篇评论中，我总结了太阳活动周期的观测，并描述了解决其起源的理论思想和发电机建模工作。最后，我讨论了未来的太阳周期建模-强调观测数据同化，运动发电机模型和太阳内部的全磁流体动力学模型之间的密切协同作用的重要性。
2011-11-22 astro-ph.SR
Physical Origin of Differences among various Measures of Solar Meridional Circulation
我们表明，太阳纬向流的表面多普勒和磁元素跟踪措施之间的系统差异可以解释的表面湍流磁扩散的影响。在低纬度和中纬度地区，磁场跟踪速度低于等离子体速度，因为在低纬度地区，磁场扩散反对向极的等离子体流，而在高纬度地区，磁场扩散增加了等离子体流。通量输运发电机模型必须输入等离子体流;模型输出产生表面磁性特征跟踪速度的估计。我们表明，等离子体速度和磁图案的速度之间的差异，在磁通量传输发电机是一致的，与观察到的这些速度之间的差异。
2010-08-16 astro-ph.SR
Can the long-term hemispheric asymmetry of solar activity result from fluctuations in dynamo parameters?
观测到的太阳黑子活动的半球不对称性具有在几个太阳周期的时间尺度上变化的规律性成分，其起源和性质目前仍有争议。本文讨论的问题，是否长期的半球不对称性，可以从随机变化的太阳发电机参数的时间和纬度。在观测到的太阳黑子群的倾斜角的散射估计推断极向场再生发电机机制的波动约束。根据这些约束条件，设计了一个Babcock-Leighton型$α$ -效应起伏的发电机模型，并计算了大量的磁周期，对它们的半球不对称性进行了统计分析。半球的不对称性，在模拟发电机的结果，从一个赤道对称的振荡磁场的一部分的存在。次主导四极振荡是由主导偶极振荡通过波动$α$效应的赤道对称部分随机强迫的。各个周期的不对称性的幅度和意义在四个发电机周期的时间尺度上变化。变化是不规则的，即不是周期性的。该模型表明，在极磁场的不对称性，在太阳极小期可以作为一个前兆，在未来的太阳黑子活动的不对称性。
2019-03-26 astro-ph.SR
Understanding mechanisms underlying solar cycle predictability with a general framework
School of Space and Earth Sciences, Beihang University（北京航空航天大学空间与地球科学学院）；Key Laborotary of Space Environment Monitoring and Information Processing of MIIT（工业和信息化部空间环境监测与信息处理重点实验室）
本文通过通用框架探讨太阳表面磁场对后续发电机过程的预测能力，揭示了磁场耦合和径向分量对可预测性的影响。
2026-04-15 astro-ph.SR
A 3D Babcock-Leighton Solar Dynamo Model
我们提出了一个三维运动学太阳发电机模型，其中极向场是由倾斜的太阳黑子对（更一般的双极磁区，或BMR）的出现和分散产生的。该模型的轴对称分量的功能类似于以前的2D巴布科克-莱顿（BL）发电机模型，采用双环处方极向场的产生，但我们将此处方推广到一个3D通量出现算法，将BMR的表面上响应发电机产生的环向场。通过这种方式，该模型可以被视为BL发电机模型（2D的半径/纬度）和表面通量传输模型（2D的纬度/经度）到一个更自洽的框架，捕获的演变磁场的完整的3D结构的统一。该模型再现了一些基本特征的太阳活动周期，包括11年的周期性，赤道迁移的深对流区的环形通量，极向传播的极向通量在表面。极向传播的表面通量起源于BMR中的拖尾通量，在多个非轴对称流（通过微分旋转和湍流扩散使轴对称）中向极迁移，并最终反转极场，从而维持发电机。在这封信中，我们简要描述了模型，初步结果和未来的计划。
2014-01-25 astro-ph.SR
Origin of apparent period variations in eclipsing post-common-envelope binaries
在几个食密双星中发现的视周期变化经常被解释为是由环双星巨行星引起的。这种解释提出了潜在行星的起源问题，这些行星要么形成于原始的环联星盘，与宿主双星一起，并在其演化成紧密双星的过程中幸存下来，要么形成于后共包络环联星盘，并与后共包络双星（PCEB）保持联系。在这里，我们结合了当前的知识行星形成和巨行星周围的原始和演化的双星与紧密紧凑的双星演化理论的统计，旨在获得新的限制可能的形成方案。我们编制了一个全面的列表，观察到的食PCEBs，估计系统的比例显示明显的周期变化，重建的PCEBs的进化历史，并进行二进制人口模型的PCEBs的主要序列的二元祖先。我们回顾了目前可用的限制部分的PCEB祖主机环双星巨行星。我们发现PCEB的祖先不太可能是巨行星的频繁宿主（<~10%），而观察到明显周期变化的PCEB的频率非常高（~90%）。在日食PCEB中测量到的日食时间的变化可能不是由幸存下来的第一代行星引起的。剩下的解释观测到的周期变化的选择是第二代行星形成，或者可能是磁性活跃的二级恒星形状的变化。我们建议对这两种选择进行观察性测试。
2012-11-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Cyclic light variations and accretion disk evolution in the LMC eclipsing binary OGLE-LMC-DPV-062
Universidad de Concepción（康塞普西翁大学）；Astronomical Observatory, Volgina 7, 11060 Belgrade 38, Serbia（贝尔格莱德天文台）；Issac Newton Institute of Chile, Yugoslavia Branch（智利艾萨克·牛顿研究所南斯拉夫分部）；Instituto de Física y Astronomía, Universidad de Valparaíso（瓦尔帕莱索大学物理与天文学研究所）；Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma（罗马智慧大学物理系）；Astronomical Observatory, University of Warsaw（华沙大学天文台）
研究LMC双星OGLE-LMC-DPV-062的短期和长期光变，探讨吸积盘在百天尺度上的作用，确定系统演化状态，以理解其恒星成分。
2026-03-20 astro-ph.SR
Discriminating between Babcock-Leighton-type solar dynamo models by torsional oscillations
本研究通过比较三个Babcock-Leighton发电机模型的纬向加速度与观测值，利用扭转振荡的纬度起源和相位差特性来区分模型，并约束对流区磁场构型。
2024-05-28 astro-ph.SR
Origin of the hemispheric asymmetry of solar activity
太阳活动半球不对称性的频谱显示，在8.5年左右和30至50年之间的周期内，能量增强。这可以被理解为两个发电机模式叠加的总和和拍频周期：偶极模式的（磁）周期约为22年，四极模式的周期在13至15年之间。一个更新的Babcock-Leighton型发电机模型与弱驱动恒星观测表明，在正确的周期范围内的激发偶极模式和阻尼四极模式。随机激励的四极源项的极向场的随机波动导致的时间演化的活动和不对称性，这是与观测结果相一致。
2018-07-26 astro-ph.SR
On the origin of long-term modulation in the Sun's magnetic activity cycle
该研究通过近临界发电机模拟，证明太阳活动超十年调制需随机强迫，非线性机制不足以解释，为长期波动起源提供新见解。
2025-04-23 astro-ph.SR
The quasi-biennial periodicity as a window on the solar magnetic dynamo configuration
在所有的太阳活动指数中，都可以清楚地看到太阳磁活动的11年和2年周期，本文通过研究次表层声学模式的时间和纬度特性，补充了驱动2年周期的机制。我们使用全球振荡网络组（GONG）提供的近17年的高质量分辨数据来研究球面度l从0到120和1.6 mHz <nu <3.5 mHz的p模式频率的太阳周期变化。对于太阳活动的两个周期性分量，我们定位了次表层频率偏移的起源，并证明了在最后几百公里内振幅突然增强的证据。我们还表明，在这两种情况下，移动的大小增加向赤道纬度和太阳活动的最小值到最大值，但与以前的研究结果一致，准两年周期（QBP）导致模式频率较弱的转变和较慢的增强比11年周期所造成的。我们比较我们的观测结果与不同的模型，试图解释这个QBP的起源预测的功能，并得出结论，所观察到的propertiscould从发电机的偶极和四极磁配置之间的跳动。
2012-10-25 astro-ph.SR
A 3D kinematic Babcock Leighton solar dynamo model sustained by dynamic magnetic buoyancy and flux transport processes
等离子体流和磁场之间的磁流体动力学相互作用是11年太阳黑子周期的起源和维持的基础。这些过程本质上是三维的。我们的目标是构建一个三维太阳发电机模型，一方面捕捉浮力出现倾斜的双极太阳黑子对，另一方面产生周期性的大规模场逆转介导的表面通量传输过程-即巴布科克-莱顿机制。我们进行运动学发电机模拟，其中规定的速度场是一个组合的太阳像差旋转和对流环流，以及参数化的湍流扩散。我们使用一种新的方法，通过磁场强度依赖的三维螺旋上升流，导致形成倾斜的双极太阳黑子的磁浮力建模。在我们的模拟中产生的双极点通过Babcock-Leighton机制参与极线场产生的过程，导致自持和周期性的大规模磁场反转。我们的参数空间的研究不同的振幅的对流区的扩散率，和参数的磁浮力机制的效率，揭示了它们的相对作用，在确定太阳黑子周期的属性，如振幅，周期，和动态记忆相关的太阳周期预测。我们还得到了一个新的发电机数的巴布科克-莱顿太阳发电机机制，合理地捕捉我们的模型动态。这项研究阐明了太阳对流区不同通量传输过程在确定太阳黑子周期的性质和物理过程中的相对作用，并可能导致现实的，数据驱动的3D发电机模型，用于太阳活动预测和探索恒星磁性和其他恒星中的恒星黑子形成。
2019-01-14 astro-ph.SR
The Extended Solar Cycle: Muddying the Waters of Solar/Stellar Dynamo Modeling Or Providing Crucial Observational Constraints?
1844年，施瓦贝发现太阳黑子的数量在大约11年的时间内增加和减少，这种变化被称为太阳黑子周期。大约80年后，黑尔描述了太阳磁场的性质，确定太阳磁极的周期大约需要22年。还发现，太阳黑子的纬度分布类似于蝴蝶的翅膀，表明太阳黑子在每个半球的迁移，在未来11年中突然开始在中纬度向太阳赤道迁移。这些太阳黑子图案在赤道上是不对称的。在其间的几年里，人们推断太阳（和类太阳恒星）具有磁活动周期，被认为是发电机过程的物理表现，这是恒星内部复杂的循环运输过程的结果。了解太阳的磁性，它的起源和它的变化，已经成为一个基本的科学目标--磁性的分布，以及它与对流过程的相互作用，驱动着外层大气中的各种等离子体过程。在过去的几十年里，一系列的诊断技术已经被用来系统地研究更精细尺度的磁化物体和相关现象。这些模式被称为“扩展太阳周期”（ESC）。ESC的模式似乎将活动蝴蝶的翅膀延伸到太阳黑子模式形成前近十年，并延伸到更高的太阳纬度。在这篇简短的评论中，我们描述了他们的观测模式的ESC和讨论可能的连接到太阳发电机，因为我们离开了一个多国合作，通过混合的存档和当代数据分析，以提高太阳发电机的理解和建模的目标，调查太阳磁场的起源。
2018-07-19 astro-ph.SR
Basal magnetic flux and the local solar dynamo
在宁静太阳的磁图中，平均无符号磁通量密度通常受仪器噪声的影响。由于噪声和太阳磁场模式的标度行为完全不同，因此有可能确定高斯噪声分布的标准差，并从整个15年SOHO/MDI数据集和SDO/HMI磁图的平均无符号通量密度中去除噪声贡献。MDI盘平均无符号垂直通量密度与太阳黑子数之间有非常密切的相关性，回归分析给出了当太阳黑子数为零时的残差水平为2.7G。所选的HMI磁图集跨越太阳活动的最安静阶段，其噪声校正平均通量密度的下限为3.0 G。这些明显与周期无关的水平可以被确定为基础通量密度，这代表了当地发电机可能的通量贡献的上限，但不是其存在的证据。当缩放到Hinode空间分辨率时，3.0 G HMI水平转换为3.5 G，这意味着Hinode在安静区域中总是发现的更高的平均通量密度并不源自当地发电机。对平均无符号磁通密度的贡献几乎完全来自概率密度函数（PDF）的扩展翼，在仅具有基底水平磁通量的HMI磁图的情况下也是如此。这些翼代表间歇性的磁通量。虽然全球发电机似乎占主导地位的磁能谱在所有解决的空间尺度，有迹象表明，从所观察到的汉勒去极化原子线，当地发电机可能占主导地位的频谱在1-10公里及以下的规模。
2012-09-29 astro-ph.SR
Turbulence and Dynamo Interlinks
湍流在天体物理环境中的作用及其与磁场的相互作用仍然存在很大争议。在这个讲座中，我们将在发电机过程的框架中讨论这个问题。我们将首先介绍一个非常简短的总结湍流发电机理论，然后将集中在小尺度湍流发电机和它们的特殊相关性的起源和维持的磁场在星系团内介质（ICM）的星系。在这些环境中，非常低密度的流动需要无碰撞MHD处理。我们将展示这种方法在这些环境中的磁场的湍流放大的影响。最后，我们还将简要地讨论MHD湍流和快速磁重联之间的联系及其在发电机过程中磁通量扩散的可能影响。
2013-01-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining the origin of magnetic white dwarfs
University of Rochester（罗切斯特大学）
本研究利用1158个磁化白矮星目录和盖亚DR2的20 pc样本，分析多种磁化白矮星起源机制的可行性，发现盘发电机机制最符合观测约束，合并可解释年轻、高质量的强磁化白矮星。
2026-09-04 astro-ph.HE astro-ph.SR cond-mat.other
Eclipsing millisecond pulsars with He star companions
本文研究了通过 NS+He 星通道形成带有 He 星伴星的掩食毫秒脉冲星，发现 PSR J1928+1815 可能源于初始轨道周期约 0.1 天的系统演化，并估算了其诞生率。
2025-05-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
On large-scale dynamos with stable stratification and the application to stellar radiative zones
我们对恒星辐射带中大尺度磁场的理解仍然是支离破碎和不完整的。这样的磁场，必须由某种形式的发电机机制产生，被认为主导角动量输运，使它们对恒星演化至关重要。一个主要的困难是稳定分层的影响，它通常抑制发电机的行动。我们探讨了稳定分层的平均场发电机理论的影响，特别是专注于一个非螺旋大规模发电机（LSD）的机制被称为磁剪切电流效应。我们发现，该机制是强大的，以增加稳定分层，只要其操作的原始要求得到满足：剪切和非螺旋磁波动的来源（例如，从一个小规模的发电机）。两者都是在存在差异旋转的情况下可解释的来源。我们的理想化的直接数值模拟，平均场论的支持下，证明了近均分大尺度环向场的产生。此外，对磁雷诺数的扫描显示LSD的增长或饱和没有变化，这为发电机机制对灾难性淬火的弹性提供了良好的数值证据，这一直是螺旋发电机的一个问题。这些属性-灾难性的淬火和稳定分层的鲁棒性的情况下-使该机制成为一个合理的候选人在恒星辐射区产生原位大规模磁场。
2022-09-16 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Dipole Collapse and Dynamo Waves in Global Direct Numerical Simulations
低质量恒星和行星的磁场被认为起源于其对流内部的自激发电机作用。观测揭示了各种各样的场拓扑结构，从大规模的轴向偶极子到更有结构的磁场。在这篇文章中，我们调查了70多个三维，自洽发电机模型直接数值模拟。控制参数，纵横比和机械边界条件已被改变，以建立这个样本的模型。得到了强偶极和多极模型。我们发现，这些发电机制度一般可以区分一个典型的对流长度尺度的Rossby半径的比率。如果对流长度尺度至少比Rossby半径大一个数量级，则获得了具有主要偶极磁场的模型。此外，我们强调了与地转纬向流模型与无应力边界条件的强切变的作用。在这种情况下，上述过渡消失，取而代之的是一个双稳态的区域，其中偶极和多极发电机共存。我们解释我们的结果在发电机本征模使用所谓的测试场方法。因此，我们可以表明，在偶极制度的模型的特点是由一个孤立的“单模”。随着多极发电机的边界越来越近，竞争的弦外之音变得越来越重要。我们将讨论这些发现如何与以前的模型和观察。
2012-02-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Jets from accretion disk dynamos: consistent quenching modes for dynamo and resistivity
本研究通过非理想 MHD 模拟探讨了吸积盘发电机对喷流发射的影响，发现引入发电机和磁扩散率的一致淬灭模型后，Blandford-Payne 机制能产生更准直但更慢的喷流，并在低 Coriolis 数下引发间歇性耀斑。
2022-07-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Spontaneous Formation of Surface Magnetic Structure from Large-scale Dynamo in Strongly-stratified Convection
我们报告的第一个成功的模拟自发形成的表面磁结构从一个大规模的发电机强分层热对流在笛卡尔几何。强分层模式中观测到的大尺度发电机的物理性质与弱分层模式中观测到的类似，表明产生这种发电机的机制是$α^2$型机制。除了大尺度发电机外，我们还发现，只有在强分层的情况下，对流层表面才会自发形成垂直磁场的大尺度结构。垂直磁场的组织在几十个对流翻转时间内在对流区上部进行，并在动力饱和阶段反复出现带状双极结构。我们研究了几个候选人的可能性作为起源的表面磁结构的形成，然后建议存在一个迄今未知的机制的大规模磁结构的自组织，这应该是固有的强分层对流大气。
2016-04-18 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Tidally synchronized solar dynamo: a rebuttal
太阳活动周期起源于行星的想法可以追溯到19世纪。尽管存在一些尚未克服的问题，但仍有人主张这样做。因此，Stefani，Giesecke和Weier（2019）最近提出了一个基于这个想法的场景。他们提出的一个关键论点是，有证据表明，$\sim$ 11年的太阳活动周期是有时钟的。他们的论证是基于Dicke（1978）提出的一个比率的计算，该比率应用于Schove（1955）的太阳周期时间序列。我表明，他们的示范是无效的，因为所使用的假设Schove建立他的时间序列部队的时钟行为。我还表明，在磁化流体的不稳定性可以产生波动的时间序列，接近被计时。
2022-06-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Wave interference as the origin of the cyclic magnetorotational dynamo in accretion disks: insights from weakly nonlinear theory and local shearing box simulations
Institute for Advanced Study（高等研究院）；Princeton University（普林斯顿大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（基础物理研究所）
本文通过弱非线性理论和局部剪切箱模拟，揭示了磁旋转不稳定性在吸积盘中产生大尺度循环发电机的波干涉机制，预测了周期和振幅的标度关系。
2026-05-08 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Recovery from Maunder-like Grand Minima in a Babcock--Leighton Solar Dynamo Model
太阳偶尔会经历类似于蒙德的扩展的大极小期，当它的磁场活动从正常活动水平大幅下降数十年时。人们提出了许多可能的理论来解释这些极小值的起源。然而，太阳每次都是如何从这种不活跃的阶段恢复过来的，这更加令人费解。巴布科克-莱顿型发电机，这是成功地解释了许多功能的太阳周期非常好，预计不会运行在大极小期，由于缺乏足够数量的太阳黑子。在这封信中，我们探讨了太阳如何通过巴布科克-莱顿发电机从大极小期恢复的问题。在我们的三维发电机模型中，由于新兴活动区域的倾斜角度的随机变化，自发地产生了大极小值。我们发现，Babcock-Leighton过程仍然可以运行在大极小期，只有最小数量的太阳黑子和模型可以出现这样的阶段，而不需要额外的生成机制的极向场。在我们的模型中的基本成分是一个向下的磁泵，抑制整个太阳表面的磁通量的扩散。
2018-06-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Coexisting Tayler instability-driven dynamos in radiative zones: New dynamo solution and its impacts on stellar physics
Université de Genève（日内瓦大学）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））；IRAP, Université de Toulouse, CNRS, CNES, UPS（图卢兹大学 IRAP 研究所）；Institut Universitaire de France (IUF)（法国高等研究院）
研究旋转恒星演化模型面临的角动量传输问题，通过三维数值模拟研究泰勒 - 斯普鲁伊特发电机，发现两种共存发电机解决方案，提取相关标度律并约束了产生磁场在星震模式上的特征。
2026-07-21 astro-ph.SR physics.flu-dyn
MRI-driven dynamo at very high magnetic Prandtl numbers
由磁旋转不稳定性（MRI）驱动的发电机被认为在吸积盘的动力学中起着重要作用，并且还可以解释磁星中存在的极端磁场的起源。它的饱和度是一个重要的悬而未决的问题，已知是特别敏感的扩散过程，通过磁普朗特数Pm（粘度比电阻率）。尽管它与原中子星和中子星合并残留物有关，但高Pm的数值挑战机制在很大程度上仍然是未知的。使用零净通量剪切箱模拟不可压缩近似，我们研究了MRI驱动的发电机在前所未有的高值的Pm达到256。模拟结果表明，应力和湍流能量与Pm成正比，直到适度高的值（$\mathrm{Pm} \sim 50$）。在较高的Pm，他们过渡到一个新的制度与平台无关的Pm为$\rm Pm \gtrsim 100$。这种趋势是独立的雷诺数，这可能表明一个渐近制度的能量注入和耗散是独立的扩散过程。有趣的是，大的Pm值不仅会导致强烈的小尺度磁场，而且会在盒子的最大尺度上产生更有效的发电机。
2022-09-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
Hysteresis between distinct modes of turbulent dynamos
太阳发电机的非线性平均场模型显示了长期的变化，这可能与从长期放射性碳数据推断的不同活动状态有关。本文的目的是探索的直接数值模拟的Kitchatinov \& Olemskoy（2010）的最新平均场模型预测的发电机滞后。我们进行三维模拟的大型发电机在剪切盒螺旋强制湍流。作为初始条件，我们要么采用弱随机磁场，要么从早期模拟的快照开始。两个准稳定的状态被发现共存在一定范围内的参数接近的大规模发电机的发病。根据初始条件，模拟收敛到这些状态之一。当分数螺旋度或磁普朗特数在连续运行之间增加到发电机开始的临界值以上时，场强跳到一个有限值。然而，当分数螺旋度或磁普朗特数然后再次降低时，场强度保持在类似的值（强场分支），甚至低于原始开始。我们还观察到间歇性衰减阶段远离强场分支接近大规模发电机行动的点是可能的。因此，在平均场模型中先前看到的发电机滞后通过3D模拟再现。它可能与太阳活动的不同模式，如大极小期的讨论。
2015-04-23 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Magnetic dynamo action in random flows with zero and finite correlation times
磁流体发电机理论为宇宙中磁场的起源提供了流行的理论描述。在这里，我们考虑的问题的运动，小规模的发电机行动驱动的随机，不可压缩，非螺旋，均匀和各向同性流。在Kazantsev发电机模型中，驱动流的统计被假设为在时间上瞬时相关。在这里，我们比较了模型的结果与发电机特性的模拟流，具有相同的空间特性的卡赞采夫流，但不同的时间统计。特别是，模拟流是强迫纳维-斯托克斯方程的解，因此具有有限的相关时间。我们发现卡赞采夫模型通常预测更大的磁增长率和在较小尺度上达到峰值的磁谱。然而，我们表明，通过过滤的扩散率谱在小尺度上，它是可能的，使增长率的协议，同时对齐的磁谱。
2011-03-07 astro-ph.GA astro-ph.SR nlin.CD
Baroclinically-driven flows and dynamo action in rotating spherical fluid shells
由于对太阳和恒星内部越来越详细的观测，稳定分层的恒星辐射带的动力学引起了相当大的兴趣。本文报道了第一个非轴对称和时间依赖性的模拟流滞弹性流体驱动的斜压扭矩在稳定分层旋转球壳-一个系统作为恒星辐射区的基本模型。随着斜压性的增加，从简单到更复杂的流的分叉序列被发现，其中一些可用的对称性的问题随后被打破。随着斜压性的增加，气流的极向分量相对于主导的环向分量而增加。磁场产生的可能性，从而出现，本文继续提供一些迹象，自持发电机行动在斜压驱动流。我们推测，稳定分层的恒星内部的磁场，因此不一定是化石的起源，因为它是经常假设。
2017-07-27 astro-ph.SR physics.flu-dyn
Is the small-scale magnetic field correlated with the dynamo cycle?
小尺度的磁场在太阳表面是普遍存在的-即使在高纬度地区。从观测中我们知道，这个场与全球太阳黑子周期无关（甚至可能是微弱的相关）。我们的目的是探索的起源，特别是周期依赖的这种现象，使用三维发电机模拟。我们采用了一个简单的模型，在剪切盒湍流发电机驱动的螺旋强迫湍流。根据发电机的参数，大规模（全球）和小规模（本地）发电机可以独立地在这个模型中。通过不同参数区域的模拟，我们发现，当系统中只有大尺度发电机时，大尺度磁场的破碎和缠结所产生的小尺度磁场与全球磁循环正相关。然而，当两个发电机都工作时，小规模场是由小规模发电机和大规模场的纠缠产生的。在这种情况下，当大尺度场弱于湍流的均分值时，小尺度场与大尺度磁循环几乎不相关。另一方面，当大尺度磁场强度大于均分值时，我们观察到小尺度磁场与大尺度磁周期之间存在一种近似关系。这种关系可以解释为对小尺度发电机的抑制。根据我们的研究，我们得出结论，观测到的太阳小尺度磁场是由小尺度发电机和大尺度磁场缠结的联合机制产生的。
2015-10-16 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Buoyant Magnetic Loops Generated by Global Convective Dynamo Action
我们对类太阳恒星中对流和发电机作用的全球3D模拟显示，在大部分的公约区域内可以建立持久的强磁性花环。在这里，我们研究的浮力磁结构的特点，是自洽创建发电机行动和湍流对流运动在模拟与太阳分层，但在当前的太阳速率的三倍旋转。这些浮力环起源于磁环的部分，其中湍流将磁场放大到比层流过程可能的大得多的值。这些放大的部分可以通过磁浮力和对流巨单体平流的组合上升穿过对流层，形成浮力环。我们测量这些环的极性、扭曲和倾斜的统计趋势。环被证明优先出现在纵向补丁有点让人想起活跃的太阳黑子，虽然更广泛的范围。我们表明，轴对称的环向场的强度是不是一个很好的预测生产率的浮力圈或磁通量的循环中产生的。
2012-12-21 astro-ph.SR physics.flu-dyn
Analytic Origin of Advection of Magnetic Fields by Diffusivity Gradients
从磁感应强度方程出发，推导了由于磁扩散率梯度引起的磁场平流。我们讨论的物理例子，并比较我们的结果在文献中。我们的感应和扩散方程可能是有用的太阳发电机的研究，空间和实验室等离子体。
2013-09-17 astro-ph.SR physics.plasm-ph
