Генерация радиального магнитного поля Солнца глобальными гидродинамическими течениями

Рубрика: 
1Логинов, АА, 2Криводубский, ВН, 1Черемных, ОК
1Институт космических исследований НАН Украины и ГКА Украины, Киев, Украина
2Астрономическая обсерватория Киевского национального университета имени Тараса Шевченко, Киев, Украина
Kinemat. fiz. nebesnyh tel (Online) 2020, 36(2):20-33
Start Page: Физика Солнца
Язык: украинский
Аннотация: 

Предложена концепция возникновения глобальных гидродинамических течений вещества и генерации глобальных магнитных полей в солнечной конвективной зоне, ведущую роль в которой играет неустойчивый профиль дифференциального вращения. Вследствие потери устойчивости дифференциального вращения генерируются все гидродинамические течения на Солнце: полоидальная циркуляция, торсионные колебания и пространственно-временные вариации полоидального течения. Подобный результат не получен ни в одной из известных нам моделей, в которых, как правило, торсионные колебания и вариации меридиональной циркуляции рассчитываются отдельно, и поэтому они считаются независимыми течениями. В отличие от этого, проведенные в рамках нашей модели расчеты позволяют утверждать, что указанные течения на самом деле служат тороидальной и полоидальной составляющими единого трехмерного глобального течения. В настоящей работе нами продемонстрирована определяющая роль торсионных колебаний в генерации радиального переменного магнитного поля. В результате численного моделирования установлено, что переменное во времени радиальное магнитное поле на поверхности Солнца достигает своей максимальной величины на полюсах, где оно изменяет свою полярность с периодом около 22 лет. Данный процесс можно отождествить с эффектом наблюдаемой переполюсовки полярного поля в течение магнитного цикла Хейла. Обнаружено, что линии нулевых значений (смены полярности) поверхностного радиального магнитного поля проходят по максимумам величины модуля скорости зональных течений (торсионных колебаний). При этом линии смены магнитной полярности радиального поля и максимальные величины скорости поверхностных зональных течений дрейфуют от полюсов к экватору. Отмечено, что полученные нами результаты о широтной эволюции поверхностных зональных течений заметно коррелируют с поведением глубинных зональных течений, полученных при обработке гелиосейсмологических данных.

Ключевые слова: глобальные гидродинамические течения, кинематическое динамо, магнитные поля, солнечная конвективная зона, численное моделирование

Полный текст (PDF)