Генерування радіального магнітного поля Сонця глобальними гідродинамічними течіями

1Логінов, ОО, 2Криводубський, ВН, 1Черемних, ОК
1Інститут космічних досліджень НАН України та ДКА України, Київ, Україна
2Астрономічна обсерваторія Київського національного університету імені Тараса Шевченка, Київ, Україна
Kinemat. fiz. nebesnyh tel (Online) 2020, 36(2):20-33
Start Page: Фізика Сонця
Мова: українська
Анотація: 

Запропоновано концепцію виникнення глобальних гідродинамічних течій речовини і генерування глобальних магнітних полів у сонячній конвективній зоні, провідну роль в якій відіграє нестійкий профіль диференційного обертання. Внаслідок втрати стійкості диференційного обертання генеруються всі глобальні гідродинамічні течій речовини на Сонці: полоїдальна циркуляція, торсійні коливання і просторово-часові варіації полоїдальної течії. Подібний результат не отримувався у жодній із відомих нам моделей, в яких, як правило, торсійні коливання і варіації меридіональної циркуляції розраховуються окремо, і тому вважаються незалежними течіями. Натомість проведені в рамках нашої моделі розрахунки дозволяють стверджувати, що зазначені течії насправді служать тороїдальною і полоїдальною складовими єдиної тривимірної течії. Продемонстровано визначальну роль торсійних коливань у генерації радіального змінного магнітного поля. В результаті чисельного моделювання встановлено, що змінне в часі радіальне магнітне поле на поверхні Сонця досягає своєї максимальної величини на полюсах, де воно змінює свою полярність з періодом приблизно 22 років. Цей процес можна ототожнити з ефектом спостережуваного переполюсування полярного поля упродовж магнітного циклу Хейла. Виявлено, що лінії нульових значень (зміни полярності) поверхневого радіального магнітного поля проходять по максимумах величини модуля швидкості зональних течій (торсійних коливань). При цьому лінії зміни магнітної полярності радіального поля і максимальні значення швидкості поверхневих зональних течій дрейфують від полюсів до екватора. Відзначено, що отримані нами результати про широтну еволюцію поверхневих зональних течій корелюють з поведінкою глибинних зональних течій, отриманих при обробці геліосейсмологічних даних.

Ключові слова: глобальні гідродинамічні течії, магнітні поля, сонячна конвективна зона, числове моделювання

Повний текст (PDF)