Вісник Астрономічної школи, 2014, том 10, № 2, с. 85–89

https://doi.org/10.18372/2411-6602.10.2085
Завантажити PDF
УДК 523.98

Нові турбулентні ефекти перебудови сонячного магнетизму

Криводубський В.Н.

Астрономічна обсерваторія Київського національного університету імені Тараса Шевченка

Реферат

Досліджено два ефекти турбулентного перенесення магнітного поля в конвективній зоні Сонця: топологічну накачку і «турбулентну плавучість». Показано, що топологічна накачка сприяє вертикальному розшаруванню магнітних полів на горизонтальні магнітні силові трубки, тоді як «турбулентна плавучість» біля дна сонячної конвективної зони здана компенсувати класичну магнітну плавучість сильних магнітних полів.

Ключові слова: турбулентность; магнитные поля; солнечная конвективная зона

Перелік посилань

  1. Вайнштейн С.И., Зельдович Я.Б., Рузмайкин А.А. Турбулентное динамо в астрофизике. – М.: Наука, 1980. – 352 с.
  2. Краузе Ф., Рэдлер К.-Х. Магнитная гидродинамика средних полей и теория динамо. – М.: Мир, 1984. – 320 с.
  3. Stix M. Theory of the solar cycle // Solar. Phys. – 1981. – 74. – P.79–101. https://doi.org/10.1007/bf00151277
  4. Rüdiger G., Arlt R. Physics of solar cycle // In: Advances in nonlinear dynamos // The Fluid Mechanics of Astrophysics and Geophysics. – 2002. – 9. – P.147–191. https://doi.org/10.1201/9780203493137.ch6
  5. Ossendrijver M. The solar dynamo // Astron. Astrophys. Rev. – 2003. – 11, № 4. – P.287–367.
  6. Kitchatinov L.L., Olemskoj S.V. Solar dynamo model with nonlocal alpha-effect // Astronomy Letters. – 2011. – 37, № 4. – P.286–292. https://doi.org/10.1134/s1063773711040037
  7. Rüdiger G., Kitchatinov L.L., Brandenburg A. Cross helicity and turbulent magnetic diffusivity in the solar convection zone // Solar Phys. – 2011. – 269. – P.3–12. https://doi.org/10.1007/s11207-010-9683-4
  8. Devlen E., Brandenburg A., Mitra D. A mean field dynamo from negative eddy diffusivity // MNRAS. – 2013. – 432. – P.1651–1657. https://doi.org/10.1093/mnras/stt590
  9. Olemskoy S.V., Choudhuri A.R., Kitchatinov L.L. Fluctuations in the alpha-effect and grand solar minima // Astronomy Reports. – 2013. – 57, № 6. – P.458–468. https://doi.org/10.1134/s1063772913050065
  10. Pipin V. Helicity-vorticity turbulent pumping of magnetic fields in the solar convection zone // Geophys. Astrophys. Fluid Dynamics. – 2013. – 107. – P.185–206. https://doi.org/10.1080/03091929.2012.714376
  11. Tlatov A., Illarionov E., Sokoloff D., Pipin V. A new dynamo pattern revealed by the tilt angle of bipolar sunspot groups // MNRAS. – 2013. – 432, № 4. – P.2975–2984. https://doi.org/10.1093/mnras/stt659
  12. Zhang H., Brandenburg A., Sokoloff D. Magnetic helicity and energy spectra of a solar active region // Astrophys. J. – 2014. – 784L – P. L45. https://doi.org/10.1088/2041-8205/784/2/l45
  13. Krivodubskij V.N. Turbulent dynamo near tachocline and reconstruction of azimuthal magnetic field in the solar convection zone // Astron. Nachrichten. – 2005. – 326, № 1. – P.61–74. https://doi.org/10.1002/asna.200310340
  14. Krivodubskij V.N. Turbulent effects of sunspot magnetic field reconstruction // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 2012. – 28, № 5. – P.232–238. https://doi.org/10.3103/s0884591312050054
  15. Bérnard H. // Revue Générale des Sciences Peres et Appliquees. – 1900. – 11. – P. 1261.
  16. Drobyshevski E.M., Yuferev V.S. Topological pumping of magnetic flux by three-dimensional convection // Journ. Fluid Mech. – 1974. – 65. – P.33–44. https://doi.org/10.1017/s0022112074001236
  17. Getling A.V., Buchnev A.A. Some structural features of the convective-velocity field in the solar photoshere // Astronomy Reports. – 2010. – 54. – P.254–259. https://doi.org/10.1134/s1063772910030078
  18. Bumba V., Howard R. Large-scale distribution of solar magnetic fields // Astrophys. J. – 1965. – 141, № 4. – P.1502–1512. https://doi.org/10.1086/148238
  19. Gilman P.A. Nonlinear dynamics of boussinesq convection in a deep rotating spherical shell. I. // Geophys. Astrophys. Fluid Dynamics. – 1977. – 8. – P.93–135. https://doi.org/10.1080/03091927708240373
  20. Simon G.W., Leighton R.B. Velocity fields in the solar atmosphere. III. Large-scale motions, the chromospheric network, and magnetic fields // Astrophys. J. – 1964. – 140. – P.1120–1147. https://doi.org/10.1086/148010
  21. Simon G.W., Brandt P.N., November L.J., Scharmer G.B., Shine R.A. Large-scale photospheric motions: first results from an extraordinary eleven-hour granulation observation / In: Solar Surface Magnetism, eds R.J.Rutten, C.J.Schrijver, Science Institute, Advanced Science Institute Series C: Mathematical and Physical Sciences. – V.433 (Dordrecht: Kluver, 1994). – P.261. https://doi.org/10.1007/978-94-011-1188-1_23
  22. November L.J., Toomre J., Gebbie K.V., Simon G.W. The detection of mesogranulation on the Sun // Astrophys. J. – 1981. – 245L. – P.L123-L126. https://doi.org/10.1086/183539
  23. November L.J. Measurement of geometric distortion in a turbulent atmosphere // Applied Optics. – 1986. – 25. – P.392–397. https://doi.org/10.1364/ao.25.000392
  24. Прист Э.Р. Солнечная электродинамика. – М.: Мир, 1985. – 592 с.
  25. Parker E.N. The formation of sunspots from the solar toroidal field // Astrophys. J. – 1955. – 121. – P.491–507. https://doi.org/10.1086/146010
  26. Stix M. The Sun: an introduction, second edition. – Berlin: Springer-Verlag, 2002. – 490 p.
  27. Drobyshevskij E.M. Magnetic field transfer by two-dimensional convection and solar “semi-dynamo” // Astrophys. Space Sci. – 1977. – 46. – P.41–49. https://doi.org/10.1007/bf00643752
  28. Вайнштейн С.И. // Магнитные поля в космосе. – М.: Наука, 1983. – 240 с.
  29. Kitchatinov L.L., Rüdiger G. Magnetic field advection in inhomogeneous turbulence // Astron. Astrophys. – 1992. – 260. – P.494–498.
  30. Dziembovsky W.A, Goode P.R., Kosovichev A.G., Schou J. Signature of the rise of cycle 23 // Astrophys. J. – 2000. – 537. – P.1026–1038. https://doi.org/10.1086/309056
  31. Antia H.M., Chitre S.M., Thompson M.J. On variation of the latitudinal structure of the solar convection zone // Astron. Astrophys. – 2003. – 399. – P.329–336. https://doi.org/10.1051/0004-6361:20021760

Завантажити PDF