太阳的太阳动力机开始于表面附近

摘要 太阳的磁动力循环呈现出显著的模式：太阳黑子出现的传播区域每11年在大约30°纬度出现并在赤道附近消失（参见文献1）。此外，被称为扭转振荡的经向流动与太阳黑子的迁移密切相关，毫无疑问共享一个共同的原因2。与认为这些现象起源于深层的理论相反，日震学将低纬度的扭转振荡定位于太阳的外层5-10%，即近表剪切层3,4。在这个区域内，向内增加的差异旋转与极坐标磁场组合在一起，强烈暗示了电磁旋转不稳定性5,6，这在吸积盘理论中显著，并在实验室实验中观察到7。这两个事实共同引发了一个普遍问题：太阳动力机是否可能是一种近表面不稳定性。在这里，我们报告了强有力的证据，这与专注于更深层的速度层的传统模型8形成鲜明对比。简单的分析估计表明，近表面的电磁旋转不稳定性更好地解释了扭转振荡的时空尺度及推测的地下磁场幅度9。最先进的数值模拟证实了这些估计，并重现了半球磁流电流螺旋定律10。由一个被很好理解的近表面现象产生的动力机改善了对完整磁周期和空间天气的准确预测的前景，影响着地球的电磁基础设施。