Changes in the solar rotation over two solar cycles
我们使用来自地面和空间仪器的日震数据来分析自太阳活动周期23开始以来太阳自转的变化,重点是研究周期23和24之间的差异。我们发现,太阳自转的性质确实是不同的两个周期。虽然纬度独立分量的变化遵循太阳周期指数,但其他一些分量的行为更为复杂。太阳纬向流的行为及其空间梯度也发生了实质性的变化。虽然第24周期的纬向气流总体上弱于第23周期,但有明显的迹象表明第25周期的出现。我们还研究了太阳速跃层的性质,特别是它的位置、宽度和穿过它的自转速率的变化(或跳跃),发现穿过速跃层的自转速率的变化具有显著的时间变化。我们还发现,太阳活动24周的变化与23周的变化有很大的不同。我们没有发现任何统计上的显着变化的位置或宽度的速跃层。
2019-08-14 astro-ph.SR
Transition from anti-solar to solar-like differential rotation: Dependence on Prandtl number
背景:晚型恒星,如太阳,由于湍流对流和旋转的相互作用,旋转差异。目的:本研究的目的是探讨热普朗特数对从反太阳(慢赤道,快极)过渡到类太阳(快赤道,慢极)的差异旋转的影响。研究方法:采用半球形球楔结构的三维流体动力学和磁流体动力学模拟方法,模拟了类太阳恒星的对流区。结果:总体对流速度幅值随着普朗特数的减小而增加,与早期的研究一致。从反太阳到类太阳的差异旋转的转变对普朗特数不敏感,但当普朗特数低于1时,类太阳的差异旋转变得很难激发。磁场和更高的流体和磁雷诺数的湍流制度有助于实现太阳一样的差异旋转在近过渡的情况下。类似太阳的差异旋转只发生在赤道处角动量径向向外传输的情况下。赤道附近的这种向外输送的主要贡献是由于热Rossby波的逆传播。结论:微分旋转是敏感的普朗特数,只有大普朗特数在当前研究中探索的参数制度。磁场有一个更大的差异旋转的影响,虽然推断存在一个小规模的发电机不会导致显着不同的结果在本研究中。热Rossby波在模拟中的主导地位令人困惑,因为太阳中没有检测到。目前的模拟结果与目前流行的平均场论的差分旋转是不相容的。
2022-07-01 astro-ph.SR
Solar-cycle related variation of solar differential rotation
通过分析1976年8月至2008年4月期间沿纬度分布的、随时间变化的磁场自转率,研究了与太阳周相关的差异自转变化。平均而言,在Schwabe循环的上升部分比下降部分出现更明显的自转速率分化。代表纬度旋转梯度的微分旋转标准形式中的系数$B$在施瓦贝循环内可分为三个部分。第一部分从Schwabe循环的开始到$4^{th}$年,其中绝对值$B$近似为常数或略有波动。第二部分从$4^{th}$到$7^{th}$年,其中绝对值$B$减少。第三部分从$7^{th}$年到年底,绝对值$B$增加。强磁场抑制了自转速率的分异,使自转速率的分异不太明显,而弱磁场似乎只是反映了自转速率的分异。与太阳周期相关的太阳差异自转变化是地表扭变斑图纬向迁移和强磁活动对自转速率分异的压制共同作用的结果。
2013-05-17 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
Differential rotation of the solar transition region from STEREO/EUVI 30.4 nm images
太阳光球层、色球层和日冕的旋转是纬度的函数。到目前为止,还不清楚太阳过渡区是否也有差异旋转。本文利用日地关系天文台(STEREO)空间任务中搭载的极紫外成像仪(EUVI)在30.4 nm波长下记录的2008 - 2018年(太阳活动周期24)太阳全圆盘(SFD)图像,研究了太阳过渡区的微分旋转廓线随纬度的变化。我们的研究表明,太阳过渡区的差异旋转。在+/-5度赤道带获得的恒星自转速率相当高(~ 14.7度/天),在两极地区下降到~ 13.6度/天。我们还得到,在太阳活动旺盛时期,自转差异较低(自转速率在14.86至14.27度/天之间变化),而在第24个太阳活动周的上升和下降阶段,自转差异则有所增加(自转速率在14.56至13.56度/天之间变化)2008年和2018年分别为14.6至13.1度/天)。平均恒星自转速率(在SFD上)遵循太阳活动的趋势(在太阳活动的高峰阶段最大~ 14.97度/天,在第24个太阳活动周的上升和下降阶段缓慢下降到最小~ 13.9度/天)。我们还观察到,太阳过渡区旋转少差异比日冕。
2021-07-12 astro-ph.SR
On the Long-Term Modulation of Solar Differential Rotation
利用Mt.威尔逊和我们在太阳周期16至23期间的原始观测。结果如下:i)全球B值(即差异旋转的纬度梯度)在大约六或七个太阳周期内被调制。ii)北半球和南半球的B值也被调制成与全球相似的周期,但是iii)它们显示出准振荡行为,在它们之间具有相移。我们研究了每个太阳活动周期中B值的年度波动,并参考了太阳黑子周期的相位,发现当周期平均B值较高时,B值在整个周期年中显示出较高的值。我们讨论了太阳南北半球差异自转的独立长期行为及其对太阳发电机的意义。
2014-07-22 astro-ph.SR
A long term multi-frequency study of solar rotation using solar radio flux and its relationship with solar cycles
本文通过研究1967-2010年期间太阳大气各层的射电辐射逃逸,研究了太阳自转(超过四个太阳周期)的长期时空波动。通量调制方法也可以用来研究太阳自转的变化,这是太阳物理学中一个有争议的话题。目前的研究利用了1967年至2010年在美国马萨诸塞州萨加莫尔山太阳射电天文台和其他天文台获得的不同频率(245-15400 MHz)的无线电通量数据的时间序列。利用Lomb Scargle Periodogram(LSP)估计时间序列时间变化的周期性。通过统计方法对日冕606、1415、2695 MHz和过渡区4995、8800 MHz等5种射电辐射的自转周期进行了估算,结果表明,这些辐射的自转周期在时间和空间上都是连续变化的。平滑后的自转周期显示出$\sim$ 22年周期和$\sim$ 11年周期的存在,其中22年周期的成分可能与太阳磁场(Hale)周期的反转有关,而11年周期的成分则可能与太阳黑子(Schwabe)周期有关。除了这两个成分外,随机成分也显著存在于分析的数据中。太阳黑子数与自转周期之间的互相关与11年Schwabe周期和22年Hale周期有很强的相关性。在不同的历元中,日冕的自转速度比过渡区快或慢。日冕和过渡区之间的较快转速的交换也遵循22年的周期。
2021-07-03 astro-ph.SR
Solar differential rotation reproduced with high-resolution simulation
太阳的自转有一个快赤道和一个慢极。太阳内部的对流被认为是维持差异旋转的原因。然而,虽然已经进行了许多数值模拟,以重现太阳的差异旋转,以前的高分辨率计算与太阳参数落入反太阳(快极)的差异旋转制度。因此,我们仍然不知道太阳有一个快速旋转赤道的真正原因。虽然快速赤道的构建需要对流的强烈旋转影响,但以前的计算在没有任何操作的情况下无法实现。这个问题被称为对流难题。数值模拟中的对流和差异旋转与观测结果不同。在这里,我们表明,一个高分辨率的计算成功地再现了类似太阳的差异旋转。我们的计算表明,强磁场产生的小规模发电机有显着的影响热对流。在我们的计算中成功地再现了差异旋转、对流和磁场,这是理解太阳活动最基本性质的原因的重要一步,特别是太阳黑子活动的11年周期。
2021-09-13 astro-ph.SR
Differential Rotation in Solar Convective Dynamo Simulations
利用磁流体动力学(MHD)方法模拟了太阳辐射扩散热驱动下的旋转太阳对流包层中的对流发电机。该模拟类似于Fan & Fang(2014)中报道的模拟,但具有进一步降低的粘度和磁扩散。由此产生的对流发电机产生了一个大尺度的平均场,表现出类似的不规则的周期性行为和极性反转,并自洽地保持了类似太阳的差异旋转。类太阳差异旋转(赤道旋转更快)的主要驱动力是雷诺应力导致角动量从旋转轴向外净传输,我们发现这种传输随着粘度降低和磁扩散而增强。
2015-12-25 astro-ph.SR
Near-surface shear layer of solar rotation: origin and significance
日震学发现了太阳近表面自转剪切层,其上部10 Mm的剪切量不随纬度变化,较差自转理论通过近表面对流径向各向异性及湍流短相关时间解释该现象,该层是全球子午环流的主要驱动因素。
2023-11-24 astro-ph.SR
Where have all the solar-like stars gone? Rotation period detectability at various inclinations and metallicities
开普勒太空望远镜收集的大量光度数据促进了对数万个恒星旋转周期的探测。然而,在不同的光谱类型中,这些周期并没有在相同的程度上被发现。有趣的是,具有近太阳自转周期的早期G型恒星在已知自转周期的恒星中的代表性非常不足。在这项研究中,我们调查是否可以解释的困难,从光度时间序列的周期确定这样的恒星数量少。为此,我们生成模型光变曲线的早期G型恒星与太阳自转周期不同的倾角,金属丰度和(星等相关)的噪声水平。我们发现,可检测性是由表面上的主要类型的活动(即斑点或光斑统治),它定义了光变曲线的不规则程度,并进一步取决于光度噪声的水平。这两个效应使周期探测变得非常复杂,并解释了为什么缺乏具有已知近太阳自转周期的类太阳恒星。我们的结论是,大多数类太阳恒星的旋转周期与近太阳的旋转周期仍然没有检测到的日期。最后,我们提倡使用新的技术来恢复更多周期的近太阳转子。
2021-01-27 astro-ph.SR
Long-term Variations of Solar Differential Rotation and Sunspot Activity: Revisited
通过重新分析由Makarov,Tlatov,and Callebaut(1997),Javaraiah,Bertello,and Ulrich(2005a,b),以及Javaraiah et al.(2009)获得的太阳差自转和太阳黑子活动的长期变化。我们的研究结果表明,太阳表面在赤道的旋转速率(由标准太阳自转定律的A参数表示)显示出一个长期的减少,因为周期12向前,约$1\,-\,1.5\times10^{-3}$($deg\ day^{-1} year^{-1}$)。标准的微分自转定律的B参数似乎也显示了长期的减少,因为第12周开始,但弱的统计意义。在纬度上平均的自转速率($0^{o}\,--\,40^{o}$)并没有显示出具有统计意义的长期趋势。此外,从第12个太阳活动周期开始,太阳黑子的平均面积显示出统计意义上的长期增长,而从长期来看,太阳黑子活动水平(由太阳黑子平均面积表示)与太阳赤道自转之间存在负相关。
2012-05-08 astro-ph.SR
Origin of the Near-Surface Shear Layer of Solar Rotation
本文研究太阳自转近表面剪切层的起源,指出其旋转状态源于近表面对流特征时间短于自转周期及对流湍流径向各向异性,平均场流体动力学解析推导与数值实验均验证了该机制,且该层为太阳发电机的全球子午流提供来源。
2024-02-12 astro-ph.SR
A Relationship between the Solar Rotation and Activity Analysed by Tracing Sunspot Groups
格林尼治太阳光日射结果(GPR)、美国空军太阳光学观测网络和国家海洋与大气管理局(USAF/NOAA)以及德布勒森太阳光日射数据(DPD)数据库在1874年至2016年期间的太阳黑子位置被用来计算太阳差异旋转参数$A$和$B$的年度值。将计算得到的差旋参数与太阳活动水平进行了比较。我们发现,在1977 - 2016年期间,太阳在最小活动时的旋转差异大于最大活动时。使用最近修订的太阳黑子数发现赤道自转和太阳活动之间的负相关。赤道自转率的长期下降伴随着活动的增加,在20世纪后期停止。有人指出,当赤道自转速度的一个显着的峰值期间观察到的活动最小,下一个最大值的强度小于前一个。
2017-11-10 astro-ph.SR
Confirmation of bistable stellar differential rotation profiles
背景:类似太阳的差异旋转的特点是赤道快速旋转,两极旋转较慢。然而,理论模型和数值模拟可能会导致旋转缓慢时赤道速度较慢,两极速度较快。目的:我们研究了临界旋转的影响下,微分旋转翻转从太阳(快赤道,慢极)的反太阳(慢赤道,快极)。我们估计的非扩散($Λ$效应)和扩散(湍流粘度)的雷诺应力的贡献。方法:我们提出了三维数值模拟的结果温和湍流对流球楔几何形状。在这里,我们应用一个完全可压缩的设置,这将遭受一个禁止的时间步长约束,如果使用真正的太阳光度。我们通过改变热传导、湍流扩散和分解对流传递的热量来调节对流速度。结果如下:提高效率的解决对流导致减少的旋转对流动的影响和急剧的过渡,从太阳般的反太阳差旋转科里奥利数约1.3。我们证实了最近发现的大规模流动双稳态:与运行的模型从初始条件与未规定的差分旋转,初始化的模型与某种旋转剖面维持在一个更宽的参数范围内的解决方案。结论:我们的研究结果可能会对真正的恒星产生影响,这些恒星的生命开始于快速旋转,这意味着在早期的主序星演化中存在类似太阳的旋转。当它们减速时,它们可能会在转向反太阳旋转之前,在较低的科里奥利数下保持类似太阳的旋转。这可以部分地解释令人困惑的发现,反太阳旋转配置文件的模型在太阳参数制度。
2014-10-16 astro-ph.SR
The differential rotation of the chromosphere and the quiet chromosphere in the falling and rising period of a solar cycle
本文利用He I 10830Å线综合图研究了太阳活动周下降和上升期色球与宁静色球的较差自转,发现第24太阳活动周上升期自转较慢且较差自转更显著。
2024-01-05 astro-ph.SR
Solar wind rotation rate and shear at coronal hole boundaries, possible consequences for magnetic field inversions
几个航天器进行的现场测量表明,太阳风经常受到快速远离太阳远距离传播的瞬态结构(磁褶、喷流、波、通量绳)的扰动。帕克太阳探测器探测到在小的日心距离上磁场矢量的频繁旋转,伴随着令人惊讶的大太阳风旋转速率。这种磁场弯曲的物理起源,它们在行星际空间中生存的条件,以及它们与太阳风旋转的关系,都还没有被清楚地理解。我们跟踪测量的太阳风流从航天器的位置下降到太阳表面,以确定其潜在的源区,并使用全球MHD模型的日冕和太阳风,将它们与低太阳日冕的旋转状态。我们确定了太阳日冕的区域,其中太阳风的速度和旋转剪切是重要的和长寿命的,可以有利于磁偏转的发展和它们的传播跨越扩展高度的太阳风。我们发现,日冕旋转是高度结构化的,增强的流动剪切发展的边界附近的冕洞和流光,周围和以上的伪流光,即使当这样的边界与太阳旋转的方向对齐。PSP识别的大部分之字形都映射到这些区域,无论是瞬时磁场连通性还是到达航天器的风流轨迹。这些强剪切区域很可能在很远的距离上给太阳风留下印记,并增加慢速太阳风的横向速度变化。模拟和连通性分析表明,它们可能是帕克太阳探测器观察到的曲折和尖峰的来源。
2021-04-16 astro-ph.SR
On the Rotation of the Solar Chromosphere
自转是太阳和其他恒星的一个重要特征,它在理解它们的发电机作用和磁活动方面起着重要作用。在这项研究中,太阳色球活动的旋转进行了调查,从全球的角度来看,超过40年的Mg II指数。我们确定了随时间变化的旋转周期长度(RPLs)的同步压缩小波变换,它提供了高的时间和频率分辨率,此外,我们比较了RPLs与光球和日冕RPLs从太阳黑子数和10.7厘米的无线电通量数据。考虑到了可回收许可证的重要性。我们发现,色球层的RPL呈下降趋势,光球层和日冕的RPL也呈下降趋势;此外,它们在最近四个太阳活动极大期的RPL也呈下降趋势。这表明,在最近四个太阳活动周期间,太阳大气的旋转一直在加速,推测这是由太阳活动强度下降引起的。太阳大气RPL的变化表现出太阳活动周期的多次谐波周期性,并受太阳活动周期的调制。
2020-10-21 astro-ph.SR
Measurements of Solar Differential Rotation Using the Century Long Kodaikanal Sunspot Data
太阳的自转轮廓被认为是太阳发电机模型的关键输入之一。因此,精确和长期测量这个量对于我们理解太阳磁场及其变化非常重要。在这项研究中,我们使用新数字化,白光太阳黑子数据(1923 - 2011)从Kodaikanal太阳天文台(KoSO)推导出太阳自转轮廓。一个自动相关的太阳黑子跟踪算法实现测量的旋转参数,$A$,赤道旋转速率和$B$,纬度梯度。我们对$A=14.381\pm0.004$和$B=-2.72\pm0.04$的测量结果与以前的研究结果相当。在我们的分析中,我们发现较大的太阳黑子(面积为$>$ 400~ $μ$ Hem)比较小的黑子旋转得慢。与此同时,我们没有发现任何变化之间的活动极端,即太阳极大值和极小值的旋转速率。最后,我们采用我们的跟踪算法的迈克尔逊多普勒成像仪(MDI)的数据和比较MDI的结果与我们的KoSO值。
2021-01-06 astro-ph.SR
Characterizing the feedback of magnetic field on the differential rotation of solar-like stars
本文的目的是研究在对流发电机产生的磁场存在的情况下,类太阳恒星的自转速率和质量是如何影响其差异自转的。我们使用ASH代码来模拟在不同的旋转速率和质量,因此不同的有效Rossby数的类太阳恒星的对流发电机。我们得到的模型,无论是逆行(类太阳)或逆行(反太阳)的差异旋转。模拟结果表明,考虑磁场影响的差分自转与恒星自转速率的关系比流体模拟结果(MHD情况下的$ΔΩ\propto (Ω/Ω_{\odot})^{0.44}$和流体情况下的$ΔΩ\propto (Ω/Ω_{\odot})^{0.89}$)弱,因此与观测结果吻合较好。角动量输运的分析表明,逆行和逆行的差异旋转的模拟有相反的分布的粘性,湍流雷诺应力和湍流环流贡献。热成风的平衡是在两种情况下实现的。然而,在逆行的情况下,雷诺应力是占主导地位的高纬度地区和对流层的顶部附近。斜压效应在旋转速度较快的模式中更强。
2016-08-09 astro-ph.SR
Differential Rotation of the Solar Chromosphere using multidecadal Ca II K Spectroheliograms
本研究利用KoSO的Ca II K光谱日象图(1907-2007)和图像相关技术分析谱斑,估算太阳色球较差自转,发现其自转速度比黑子追踪结果更快且纬度梯度更小,并探究了其跨太阳周期的时间演变。
2023-11-16 astro-ph.SR
Systematic Regularity of Solar Coronal Rotation During the Time Interval 1939-2019
太阳日冕自转的时间变化似乎非常复杂,其与11年太阳活动周期的关系仍然不清楚。利用1939年1月1日至2019年5月31日期间的修正日冕指数,研究了日冕自转的系统性变化。主要结果如下:(1)从全球角度看,在短于64天的周期尺度上,只有27.5天的会合日冕自转周期是显著的周期:(2)在所考虑的时间间隔内,日冕自转周期有明显的减小趋势,表明日冕在长期内加速了其全球自转速率;(3)日冕自转的周期长度存在3.25、6.13、9.53和11.13年的显著周期,为日冕自转与准两年振荡、11年太阳活动周和22年海尔活动周的联系提供了证据(4)日冕自转周期与太阳磁活动的位相关系不仅与时间有关,而且与频率有关。对于11年周期带附近的小范围,相位存在系统性趋势,并且该带中的小失配带来相位漂移。对上述分析结果的可能机理进行了讨论。
2019-11-19 astro-ph.SR
The Solar Benchmark: Rotational Modulation of the Sun Reconstructed from Archival Sunspot Records
我们使用霍华德等人(1984)的每日斑点覆盖率测量档案来研究太阳的旋转调制,就好像它是一颗遥远的恒星。准周期高斯过程测量太阳自转周期为$P_\mathrm{rot} = 26.3 \pm 0.1$天,活动周期为$P_\mathrm{cyc} = 10.7 \pm 0.3$年。我们试图在整个活动周期的视旋转周期的变化中寻找差异旋转的证据,并且没有检测到明显的差异旋转信号,这与Aigrain et al.(2015)的野兔和猎犬练习的无效结果一致。完整的重建太阳光曲线可在线获得。
2019-01-14 astro-ph.SR
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
Long-Term Variations in Solar Differential Rotation and Sunspot Activity, II: Differential Rotation Around the Maxima and Minima of Solar Cycles 12-24
我们分析了1874-1976年期间格林威治太阳光成像结果(GPR)和1977-2017年期间德布勒森太阳光成像数据(DPD)报告的太阳黑子群每日数据。我们通过将1874-2017年期间连续移动一年的每个3年移动时间间隔(3年MTI)的数据拟合到差异旋转的标准定律,确定了太阳差异旋转的赤道旋转速率[A]和纬度梯度[B]分量。本文从A和B的三年MTI序列中得到了12-24太阳周极大和极小年前后的A和B值,并研究了这些系数的长期周间调制。在这里,我们使用了最近从修订的第2版国际太阳黑子数系列中确定的太阳活动周12-24的最大值和最小值的历元。我们发现,在太阳活动周期的极大值附近,A有一个相当显著的长期下降趋势。在太阳活动周期的极小值附近,A和B都不存在长期趋势。在B的长期趋势周围的太阳活动周期的最大值也被发现是统计上不显着的。我们用一个余弦函数拟合A的值,也拟合B的值,然后去掉相应的线性趋势。余弦拟合表明,在太阳活动周的极大值和极小值附近,A(B)分别存在约54年(约94年)和约82年(约79年)的周期。在太阳活动周的极小值附近,A(B)的余弦廓线振幅比极大值附近大41%(65%)。此外,A和B的余弦分布表明A的长期变化之间有很大的相位差(高达180度),B的长期变化之间也有很大的相位差,在太阳活动周期的最大值和最小值附近。
2020-12-02 astro-ph.SR
Supergranular Fractal Dimension and Solar Rotation
本研究分析太阳超粒化分形维数随纬度、元胞尺寸及自转的变化,发现分形维数自赤道向高纬递减,揭示自转通过影响元胞外流强度进而影响尺寸,导致分形维数的纬度依赖性。
2022-07-21 astro-ph.SR
The impact of differential rotation on the stochastic excitation of acoustic modes in solar-like stars
本研究针对类太阳恒星的声模随机激发问题,引入较差自转作用构建模型,推导对应理论形式并结合混合长理论分析自转对对流速度的影响,最终通过MESA与GYRE程序计算声模振幅,为相关恒星脉动研究提供理论支撑。
2024-10-29 astro-ph.SR
Temporal Variation of the Hemispheric Solar Rotation
利用1945年1月1日至2010年12月31日的太阳黑子数资料,采用连续小波变换分析方法,研究了太阳自转周期长度的时间变化。对每日半球太阳黑子数的自关联函数分析表明,南半球的自转速度比北半球快。小波变换分析结果表明:两半球自转周期长度的变化趋势与太阳活动的变化趋势没有直接关系,两半球自转周期长度在11年左右没有显著的周期,但在7.6年左右有显著的周期。对自转周期长度与太阳活动周期相关性的分析表明,在整个盘面和北半球,加速度似乎出现在太阳活动最小时刻之前。互相关研究还表明,两半球的自转周期长度具有不同的相位,整个盘面以及南北半球的自转周期长度也随相应的太阳活动而发生相位偏移。此外,还研究了自转周期长度的南北不对称性随时间的变化,它与太阳活动的南北不对称性在一个太阳活动周期内以及在所考虑的时间间隔内的变化趋势相同,并且有7.7年和17.5年两个显著的周期。此外,自转周期长度的南北不对称性与太阳活动的南北不对称性之间存在着很强的相关性。据推测,北半球在太阳活动周期24开始时应该旋转得更快。
2011-12-07 astro-ph.SR
Rotation rate of the solar core as a key constraint to magnetic angular momentum transport in stellar interiors
背景:在模拟恒星内部的角动量传输时,太阳的内部旋转构成了一个基本的约束。除了通过压力模式探测太阳辐射区的更外部区域之外,重力模式的旋转分裂的测量将对太阳核心的旋转提供宝贵的约束。目的:本文研究了太阳核自转速率的测量对恒星辐射带磁角动量输运的约束。结果如下:我们首先表明,模型计算的角动量输运磁不稳定性和最近的处方制动的恒星表面的磁化风可以重现观测的表面速度的恒星在疏散星团。这些太阳模型预测,在太阳辐射区的外部,压力模式探测到一个平坦的旋转剖面,太阳核心的旋转速率增加,其中化学梯度的稳定作用起着关键作用。一个快速旋转的核心的太阳,所建议的重力模式的检测报告,因此发现是兼容的角动量输运的磁不稳定性。此外,我们表明,在强化学梯度区域的磁角动量输运的效率可以独立于未知的太阳旋转历史的太阳核心旋转速率校准。特别是,我们发现,最近修订的泰勒不稳定性的角动量的运输处方可以很容易地从原来的泰勒-Spruit发电机区分,与一个更快的旋转太阳能核心支持原来的处方。
2019-11-14 astro-ph.SR
Rotation periods and ages of solar analogs and solar twins revealed by the Kepler Mission
一个新的太阳类似物和孪生候选者的样本已经被构建和研究,特别关注他们的光变曲线从美国宇航局的开普勒任务。这封信的目的是评估进化状态,推导出它们的自转和年龄,并确定那些太阳类似物或太阳孪生候选者。我们分离出的亚巨星,构成了很大一部分的小行星地震样本,并显示出增加的平均旋转周期的恒星上升的亚巨星分支。矮星的自转周期从6天到30天不等,平均为19天,这使我们能够评估它们在主序星上的个体演化状态,并使用陀螺年代学推导出它们的年龄。这些年龄被认为是在协议的相关系数r = 0.79与独立的小行星地震年龄,在可用的。作为这项调查的结果,我们能够确定34颗恒星作为太阳类似物,其中22颗是太阳孪生候选者。
2014-07-08 astro-ph.SR
Rotation periods for cool stars in the 4 Gyr-old open cluster M67, the solar-stellar connection, and the applicability of gyrochronology to at least solar age
我们报告20个冷(FGK)的主序星成员星的4 Gyr-old的疏散星团M 67(= NGC 2682)的旋转周期,通过分析从活动5的K2任务与开普勒太空望远镜的数据。自转周期在颜色周期图(CPD)中描绘了一个随颜色变红而增加的周期序列。这个序列代表了在星团表面年龄P = P(t,M)的横截面,在先前的工作中建议至少延伸到太阳年龄。目前的太阳位于边缘(约。一个σ),因为它的相对年龄使我们预期,并且位于P = P(t,M)表面上,在测量精度范围内。因此,我们得出结论,与星团恒星相比,太阳的自转速率是正常的,这一事实加强了太阳与恒星的联系。M1,67自转周期测量值与先前预测值之间的一致性进一步表明,自转周期,特别是当与适当的支持工作(如光谱学)相结合时,可以通过陀螺年代学为其他类似的FGK矮星提供从主序早期到太阳年龄以及可能直到主序关闭的可靠年龄。M 67旋转星的旋转年龄为4.2 Gyr,标准偏差为0.7 Gyr,这意味着类似的恒星可以精确到17%。因此,M 67星系团整体的旋转年龄为4.2 Gyr,但不确定性较低(平均)为0.2 Gyr。
2016-03-30 astro-ph.SR
Modeling of differential rotation in rapidly rotating solar-type stars
我们调查的差异旋转在快速旋转的太阳型恒星的轴对称平均场模型,以前适用于太阳。这为计算纬向熵梯度提供了合理的物理基础。我们的结论是:(1)当恒星自转快于恒星自转时,微分自转接近于泰勒-普劳德曼态。(2)当恒星角速度较大时,对流区下面的亚绝热层产生的熵梯度相对较小。(3)湍流粘性和湍流角动量输运决定了角速度的空间差异$ΔΩ$。(4)我们的平均场模型的结果可以解释恒星差旋观测。
2011-07-13 astro-ph.SR
Transition of latitudinal differential rotation as a possible cause of weakened magnetic braking of solar-type stars
研究了纬向差旋(DR)在太阳型恒星自旋演化中的作用。最近的星震观测在一些太阳型恒星中发现了强赤道快DR。数值模拟表明,强赤道快DR是年轻快速旋转恒星的典型特征,并且这种趋势随着恒星年龄的增长而逐渐减弱。阐明这些性质,我们开发了一个模型的长期演化的恒星自转。在低纬地区,磁制动主要受自转速率的调节。因此,在我们的模型中,具有赤道快速DR的恒星比具有刚体旋转的恒星更有效地自旋下降。我们计算了恒星自转在恒星质量$0.9 \, \mathrm{M}_{\odot} \le M \le 1.2\, \mathrm{M}_{\odot}$和金属丰度$0.5\, \mathrm{Z}_{\odot} \le Z \le 2\, \mathrm{Z}_{\odot}$范围内的演化,其中$\mathrm{M}_{\odot}$和$\mathrm{Z}_{\odot}$分别是太阳质量和金属丰度。我们的模型,利用观测到的扭矩在当前的太阳风,很好地解释了当前的太阳自转和太阳型恒星的旋转的平均趋势,包括依赖于金属丰度。此外,我们的模型自然地再现了观测到的趋势,在旧的缓慢旋转的太阳型恒星的磁制动减弱,因为强赤道快速DR变得减少。结果表明,LDR及其跃迁是控制恒星自旋下降的重要因素。
2023-02-28 astro-ph.SR
Study on the Temporal Evolution of the Radial Differential Rotation of Solar Corona Using Radio Emissions
本研究利用RSTN的多频率射电通量数据,通过集合经验模态分解和小波分析,揭示了1989-2019年日冕径向较差自转的时间演化规律,验证其长时间尺度存在性,明确自转速率与频率、高度的关系,并证明EEMD方法的有效性。
2024-11-27 astro-ph.SR
A Model of Magnetic Braking of Solar Rotation That Satisfies Observational Constraints
对Charbonneau & MacGregor(1993)提出的太阳自转磁制动模型进行了修正,使之能够在不与其它观测约束相冲突的情况下,首次再现不同年龄疏散星团中太阳型恒星中最快和最慢自转星的自转演化。如太阳孪晶中大气Li丰度的时间演化和太阳速跃层的薄度。这个新的模型假设旋转驱动的湍流扩散,这被认为是放大恒星辐射区的粘度和磁扩散率,是强烈的各向异性的水平分量的传输系数强烈主导的垂直方向。还考虑到极向场衰减,有助于限制速度跃层的宽度在太阳年龄。利用有限元法数值求解二维动量和磁感耦合方程的方位分量,研究了该模型的性质
2010-02-11 astro-ph.SR
Predicting frequency changes of global-scale solar Rossby modes due to solar cycle changes in internal rotation
上下文在过去的两个太阳活动周中,人们在太阳上观测到了大尺度的赤道Rossby模。目的。我们研究了时变纬向流对Rossby模式频率的影响。方法.一阶微扰理论的方法是用来获得预期的模式频率的变化,由于在内部旋转速率的扰动的表达式。结果利用日震反演的时变旋转,我们预测了Rossby模频率的变化,方位角阶数从m = 1到m = 15,在过去的两个太阳活动周。对于m = 1模式,峰-峰频率变化小于1 nHz,随m增长,并且对于m = 15达到25 nHz。结论.由于有限的模式寿命的模式频率上的观测不确定性,我们发现,预测的频率偏移接近检测的极限。
2020-07-28 astro-ph.SR
Seismic and dynamical solar models i-the impact of the solar rotation history on neutrinos and seismic indicators
太阳活动和日震学显示了标准太阳模型的局限性,并要求将对流和辐射区的动力学过程包括在内。我们集中在这里的辐射区,并首先显示硼中微子的灵敏度,包括在太阳模型的微观物理。我们面对的中微子预测的地震模型的所有检测到的中微子通量。然后,我们计算新的太阳模型,包括角动量和化学物质的详细运输,由于内部旋转,包括纬向环流和剪切引起的湍流。我们使用两个恒星演化程序:CESAM和STAREVOL来估计不同的项。我们遵循三个不同的初始条件的内部旋转的时间演变:非常慢,中等和快速旋转,与磁制动在最后两个主序列的到来。我们发现,与对流区相比,现今太阳辐射区的纬向速度非常小,小于10^-6 cm/s,而不是m/s。所有模型导致径向差异旋转轮廓,但具有显著不同的对比度。我们比较这些配置文件假定的太阳内部旋转,并表明,如果纬向环流和剪切湍流是唯一的机制在太阳内传输角动量,在年轻的太阳相当缓慢的旋转是有利的。旋转输运对声速剖面的影响不大,但对辐射区和对流区之间的过渡区的化学物质有潜在的影响。这项工作促使我们追求包括其他动力学过程,以更好地再现目前的可观察和描述年轻的活跃太阳。我们还需要更好地了解太阳重力模式分裂,以使用它们的约束。
2010-04-09 astro-ph.SR
Latitudinal differential rotation in the solar analogues 16 Cyg A and B
继CoRoT和开普勒太空飞行任务之后,天文地震学作为一个科学领域经历了深刻的转变。后者现在正在产生直接从振荡频率获得的纬度差异旋转的第一个测量结果。差异自转是恒星发电机效应的一个基本机制。我们的目标是测量太阳类似物16 Cyg A和B的差异旋转量,它们是双星系统的组成部分。这些恒星是开普勒观测到的最亮的恒星,因此被广泛观测,其振荡频率非常精确。我们模拟的声学功率谱的16 Cyg A和B使用的模型,考虑到差分旋转的贡献的旋转频率分裂。在贝叶斯环境中进行估计。然后,我们反转这些结果,以获得两颗恒星的旋转轮廓下的假设太阳一样的功能形式。我们观察到,纬度差异旋转的幅度有很大的机会是太阳一样的两颗恒星,他们的自转率在赤道比在极点。测量到的纬度差异旋转,定义为赤道和极之间的旋转速率之差,分别为16 Cyg A和16 Cyg B的$320\pm269$ nHz和$440^{+363}_{-383}$ nHz,证实这些恒星的旋转速率几乎与太阳相似。它们的赤道自转速率为$535\pm75$ nHz和$565_{-129}^{+150}$ nHz。我们的结果是在良好的协议与测量得到的分光偏振,光谱,光度。我们提出了第一个决定性的测量纬度差异旋转的太阳类似物。它们的自转轮廓非常接近太阳。这些结果弱依赖于恒星参数的不确定性。
2019-02-09 astro-ph.SR
Rotational dependence of turbulent transport coefficients in global convective dynamo simulations of solar-like stars
对于中等和缓慢的旋转,观测到类太阳恒星的磁活动强烈依赖于旋转。这些观察结果还没有一个坚实的解释发电机理论。我们的目标是找到这样一个解释,通过数值研究的旋转依赖性的发电机驱动器在类太阳恒星。我们运行了半全球对流模拟的恒星旋转率从0到30倍的太阳值,对应的科里奥利数,Co,0至110。我们用测试场方法测量了描述磁场演化的湍流输运系数,并与由微分旋转引起的发电机效应进行了比较。$α$张量的迹线随着Co $^{0.5}$的中等旋转速率而增加,并且随着快速旋转而变平。如果考虑到对流尺度随旋转增加而减小,则这种行为与动力学$α$一致。对于Co $\gtrsim 1$,$α$张量变得高度各向异性。此外,$α_{rr}$在中等旋转(1<Co<10)中占主导地位,$α_{ϕϕ}$在快速旋转(Co $\gtrsim 10$)中占主导地位。湍流抽运效应对磁场的回旋输运起着主导作用。考虑到所有的发电机效应,我们发现三个不同的制度。对于慢自转,在反太阳差异自转的情况下,$α$和Rädler效应占主导地位。对于中等旋转,$α$和$Ω$效应占主导地位,表明$αΩ$或$α^2Ω$发电机在运行,产生向赤道迁移的发电机波与定性太阳一样的旋转配置文件。对于快速旋转,受雷德勒效应影响的$α^2$机制似乎是发电机最可能的驱动力。我们的研究揭示了大量的发电机效应超出了经典的$αΩ$机制的存在。
2020-07-22 astro-ph.SR
Exploring the dynamic rotational profile of the hotter solar atmosphere: A multi-wavelength approach using SDO/AIA data
本文利用SDO/AIA多波长数据研究太阳大气旋转轮廓,发现大气层赤道旋转更快且较差性更弱,并与内部旋转及太阳活动周存在关联。
2024-09-05 astro-ph.SR
Inference of solar rotation from perturbations of acoustic mode eigenfunctions
今天的太阳内部自转速率剖面图基本上是由共振声波频率分裂的日震分析得出的。在这里,我们提出了另一个,补充估计的内部太阳自转速率使用的声波形状的扰动。为此目的,我们扩展了全球日震的方法,以前开发的调查的纬向流\cite{schad11, schad12, schad13}的差分旋转的组件上工作。我们讨论了旋转对模式本征函数和基于此的观测量的影响。基于使用模拟的旋转速率剖面的数值研究,我们定制了反演方法,并考虑了存在额外的湍流的情况。然后将这种反演方法应用于MDI(迈克尔逊多普勒成像仪搭载太阳日光层天文台(SoHO))仪器和HMI(日震和磁成像仪搭载太阳动力学天文台(SDO))仪器的数据。最后比较了特征函数扰动法和频率分裂法估计的转速分布。从两种不同的方法的旋转速率配置文件是在定性良好的协议,特别是MDI数据。在高纬度地区$> 50^{\circ}$和近地表下获得显著差异。HMI数据的结果显示不同方法之间的差异较大。我们发现,这两个全球日震方法提供了测量太阳自转的互补方法。比较不同方法的结果可能有助于揭示影响基于特征函数扰动的分析的系统性影响,如湍流测量。
2020-02-14 astro-ph.SR
A simulation of convective dynamo in the solar convective envelope: maintenance of the solar-like differential rotation and emerging flux
我们报告的结果的磁流体动力学(MHD)模拟的对流发电机在一个模型太阳对流信封驱动的太阳辐射扩散热通量。对流发电机产生大规模的平均磁场,表现出不规则的周期性行为的振荡时间尺度范围从约5至15年,并经历不规则的极性反转。平均轴对称环向磁场在两个半球中符号相反,并且集中在对流区的底部。磁场的存在被发现在对流发电机模型中类太阳差异自转的自洽维持中起着重要的作用。如果没有磁场,对流驱动具有更快旋转的极区的差异旋转。在磁对流中,我们发现在表面出现了强超均分通量束,表现出类似于新兴太阳活动区的特性。
2014-05-15 astro-ph.SR
Transition from axi- to nonaxisymmetric dynamo modes in spherical convection models of solar-like stars
我们试图了解从近轴对称配置在太阳旋转速率的非轴对称配置的快速旋转,使用三维数值模拟湍流对流,并考虑1和30倍的太阳值之间的旋转速率的过渡。我们发现从轴向非轴对称的解决方案在1.8倍左右的太阳自转速率的过渡。这一转变与从反太阳到类太阳的自转变化相一致,即赤道速度更快,两极速度更慢。在类太阳旋转制度,场配置由一个轴对称振荡场伴随着一个m=1的方位角模式(两个活跃的周期),这也表明时间的变化。在慢(快)旋转,轴对称(非轴对称)模式占主导地位。轴对称模式产生具有极性反转的纬向发电机波,而非轴对称模式通常在旋转参考系中表现出漂移,并且活跃的电磁波的强度在不同半球之间随时间周期性地变化。大多数得到的发电机解决方案表现出周期性的变化,无论是由纬度或方位角发电机波。在活动周期图中,由旋转周期归一化的周期长度形成两个不同的种群,作为旋转速率或磁活动水平的函数。缓慢旋转的轴对称种群接近于观测中所谓的不活跃分支,而快速旋转的模型接近于超活跃分支,随着旋转速率的增加,周期与旋转频率之比下降。我们可以成功地再现从轴向非轴对称发电机解决方案的高旋转速率的过渡,但需要高分辨率的模拟,以限制旋转淬火对流的旋转速率超过20倍的太阳值的影响。
2018-05-07 astro-ph.SR
Investigation of the Differential Rotation by H-Alpha Filaments and Long-Lived Magnetic Features for Solar Activity Cycles 20 and 21
在第20和第21太阳活动周(1966-1985),我们用Hα细丝和相对小尺度的长寿命正负极磁特征研究了太阳的差异自转。我们使用了来自Abastumani天体物理观测站胶片收集的Hα日光照相图的静态Hα细丝的年平均角速度,并从麦金托什地图集(麦金托什、威洛克和汤普森,堆栈图地图集,NGDC,1991年)中选择了长寿命的磁性特征。我们确定了Hα细丝和长寿命磁特征的Faye公式的系数,发现在太阳活动周20和21,Hα细丝的自转速率较低,并且比长寿命磁特征的自转差异更大。
2012-09-26 astro-ph.SR
Constraining the evolution of stellar rotation using solar twins
恒星自转$vs.$年龄关系通常被认为是获得类太阳恒星可靠年龄的有用工具。然而,根据\kepler \的数据,存在明显的老和快速的转子,不遵守通常的gyrochronology关系,导致在一些恒星的弱磁破碎的假设。在这封信中,我们使用太阳孪生子来约束太阳自转演化轨迹。预测的旋转周期作为质量,年龄,[Fe/H]和给定的临界Rossby数($Ro_{\rm crit}$)的函数估计整个旋转样本。我们的分析有利于平滑的旋转演化的情况下,并建议,如果磁性减弱破碎的情况下发生,它应该出现在$Ro_{\rm crit}\gtrsim2.29$或年龄$\gtrsim$ 5.3 Gyr(在95 $\%$置信水平)。
2019-03-06 astro-ph.SR
Updated values of solar gravitational moments $J_{2n}$ using HMI helioseismic inference of internal rotation
太阳引力矩$J_{2n}$是一个重要的天文量,它的精确测定关系到太阳物理、引力理论、高精度天体测量和天体力学。因此,我们建议在目前的工作中计算新的值的$J_{2n}$(为$n$ = 1,2,3,4和5)使用最近的二维旋转速率推断从高分辨率SDO/HMI日震数据跨越整个太阳活动周期24。为此,从慢转恒星平衡的结构方程出发,导出了一个将$J_{2n}$与太阳内部密度和自转联系起来的一般积分方程。为了比较的目的,计算也使用旋转率从最近改进的分析SoHO/MDI日震数据的太阳活动周期23。与以前的研究结果一致,结果证实了高阶矩($n>1$)的径向和纬向分布的旋转在对流区的敏感性。四极矩$J_{2}$($n=1$)的计算值与最近由信使号航天器高精度测距数据推导出的水星近日点岁差测量值是一致的。相关的太阳扁率$Δ_{\odot}$的理论估计与最精确的天基测定,特别是RHESSI/SAS的测定是一致的。
2021-07-22 astro-ph.SR
The impact of differential rotation on the stochastic excitation of acoustic modes in solar-like pulsators
本文研究较差自转对类太阳恒星声学模式随机激发的影响,利用旋转混合长理论并结合MESA和GYRE数值模拟,发现相同平均自转速率下较差自转可使功率注入差异达30%,反太阳较差自转进一步抑制轴对称模式激发。
2025-07-01 astro-ph.SR
Solar Models with Revised Abundance
我们提出了新的太阳模型中,我们使用最新的低丰度,我们进一步包括旋转,磁场和额外的混合过程的影响。我们假设外元素的混合可以看作是一个扩散过程,扩散系数主要取决于太阳内部的旋转和磁场的配置。我们发现,这样的模型可以很好地再现所观察到的太阳自转廓线的辐射区。此外,所提出的模型可以更好地匹配地震的限制比标准的太阳模型,也当这些包括最新的丰度,但忽略了旋转和磁场的影响。
2011-04-06 astro-ph.SR
Dependence of stellar magnetic activity cycles on rotational period in nonlinear solar-type dynamo
本文用非线性发电机模型研究了太阳型恒星在14 ~ 30天自转周期范围内大尺度磁场的湍流产生。我们的模型考虑到非线性效应的动力学淬火的磁螺旋,和逃逸的磁场从发电机区域由于磁浮力。结果表明,所观察到的旋转周期和活动周期的持续时间之间的相关性可以解释的分布式发电机模型的框架下,从磁浮力或磁螺旋度的湍流产生的动态磁反馈作用。我们讨论的影响,我们的研究结果的理解发电机过程中运行的类太阳恒星。
2016-02-25 astro-ph.SR
Solar differential rotation in the period 1964 - 2016 determined by the Kanzelhöhe data set
这项工作的主要目的是通过追踪1964 - 2016年期间的太阳黑子群,使用Kanzelhöhe太阳和环境研究天文台(KSO)的太阳黑子图和白光图像来确定太阳的差异旋转。采用了两种方法来确定日面位置:一种是关于KSO太阳黑子图的交互式方法(1964 - 2008年,太阳活动周期编号100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 20 - 23)和KSO白光图像的自动程序(2009 - 2016年,太阳周期第24号)。为确定的会合角旋转速度已被使用两种不同的方法:每日移位(DS)的方法和一个强大的线性最小二乘拟合(rLSQ)的方法。之后,必须将自转速度从会合速度转换为恒星速度,然后将其用于太阳差异自转定律的最小二乘拟合。对于2014年的测试数据,我们发现用于计算旋转速度的rLSQ方法比DS方法更可靠。对于DS方法,整个时间段的最佳拟合太阳差自转廓线为$ω(b)$ =(14.47 $\pm$ 0.01)-(2.66 $\…
2017-07-27 astro-ph.SR
Quasi 9 and 30-40 days periodicities in the solar differential rotation
利用1986-1994年(第22太阳周)逐日威尔逊山多普勒速度资料,研究了太阳差分自转系数A-bar、B-bar和C-bar在几天到一个月时间尺度上的短期变化。我们发现在第22太阳活动周极大值时,C-bar的变化有一个约9天的周期性,这在统计上是非常显著的。在第22个周期的下降阶段,B线的变化也有类似的周期性,在> 99.9%的置信水平上有显著性。在1986- 1994年期间,B型棒的变化以30-40天的周期性为主,而A型棒的变化也基本上保持着这种周期性。太阳差自转变化的9天周期性与太阳总辐照度(TSI)变化的准10天周期性基本一致。因此,我们推测,存在着差异旋转和TSI变异之间的关系。我们认为,差自转和TSI的9-10天周期与太阳大尺度磁通量的产生和出现率有关。
2011-05-20 astro-ph.SR
A Comparison of Solar Cycle Variations in the Equatorial Rotation Rates of the Sun's Subsurface, Surface, Corona, and Sunspot Groups
利用太阳光学观测网(SOON)1985-2010年太阳黑子群资料,计算了太阳黑子群年平均赤道自转率的变化,并与已知的太阳赤道自转率变化进行了比较:i)等离子体自转率在0.94Rsun,0.95Rsun,...,1.0全球振荡网络组(GONG)在1995-2010年期间测量的Rsun,ii)1992-2001年期间从Yohkoh/SXT全磁盘图像确定的软X射线日冕数据,iii)1998-2006年期间在太阳和日光层天文台(SOHO)/EIT图像中跟踪的小亮日冕结构(SBCS)数据,以及iv)1986-2007年期间的威尔逊山多普勒速度测量。很大一部分太阳黑子群的平均差旋廓线(直到大约30度纬度)介于0.94Rsun和0.98Rsun的内差旋率廓线之间。太阳黑子群的年平均赤道自转率变化似乎滞后于赤道自转率的变化。太阳日冕赤道自转速率的太阳周期变化与太阳黑子的太阳周期变化非常接近,从威尔逊山多普勒速度数据确定的赤道旋转速率的变化非常类似于从太阳黑子群数据确定的赤道旋转速率的相应变化,太阳黑子群数据包括太阳黑子群的异常角运动(>每天3度)的值。这些结果的影响指出。
2013-07-26 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
Solar differential rotation: hints to reproduce a near-surface shear layer in global simulations
太阳内部的对流湍流运动以及由此产生的平均流决定了太阳磁场的演化。为了更好地理解这些流动,我们研究了球壳中的滞弹性旋转对流,球壳的分层类似于太阳内部的分层。这项研究是通过EULAG代码进行数值模拟。由于数值公式,这些模拟被称为隐式大涡模拟(ILES),因为它们本质上捕捉的贡献,非解决,小尺度的同时最大化的有效雷诺数。我们重现一些以前的结果,并找到一个过渡的浮力和旋转占主导地位的制度,导致反太阳或太阳像旋转模式。尽管旋转剖面是由泰勒-普劳德曼柱旋转为主,我们能够再现速跃层和低纬度近地面剪切层。我们发现,模拟结果取决于网格分辨率作为一个不同的子网格尺度的贡献的结果。
2013-01-08 astro-ph.SR