The transfer of large-scale magnetic field by radial inhomogeneity of the material density in the rotating convection zone

Study of magnetism cyclicity of the Sun in the framework of the macroscopic magnetohydrodynamics theory

“…За умови рівнорозподілу густини кінетичної енергії ρu 2 /2 і густини магнітної енергії маломасштабних пульсацій b 2 /8π вираз для швидкості перенесення великомасштабного поля B набуває вигляду [29] Uρ = (1/6)τ b 2 ∇ρ/4πρ ≈ (1/6) τ u 2 ∇ρ/ρ. (10) Для зазначення тієї обставини, що причиною описаного ефекту турбулентної адвекції є градієнт густини плазми, ми назвали його ∇ρ-ефектом [11,30]. Нині ми запроваджуємо термін ∇ρ-адвекція магнітного потоку, який, на нашу думку, краще відповідає фізичній суті процесу перенесення магнітного поля в неоднорідній турбулентній плазмі.…”

“…З огляду на це, слід очікувати, що в СКЗ виникатиме ще один ефект "негативної магнітної плавучості" -спрямований донизу магнітний потік (адвекція), зумовлений радіальним градієнтом густини плазми. Дійсно, у результаті проведених нами розрахунків згідно з виразом (10) знайдено, що у глибинних шарах СКЗ швидкість спрямованої донизу ∇ρ-адвекції магнітного потоку досягає значень Uρ ≈ 10 2 ÷ 10 3 см/с [11,30]. Виявлена нами радіальна ∇ρ-адвекція, діючи проти магнітної плавучості, дає порівнянний із турбулентним діамагнетизмом внесок у формування поблизу дна СКЗ магнітного шару з величиною стаціонарного тороїдального поля B0 ≈ 3000 Гс.…”

Convective overshoot and tachochlin are the most favorable the deep layers of the Sun to excite a toroidal magnetic field

“…Згiдно з нашими розрахунками [13][14][15], для параметрiв турбулентностi (u, l), взятих iз моделi СКЗ Стiкса [12], швидкiсть спрямованого донизу дiамагнiтного витiснення горизонтального крупномасштабного поля в глибинних шарах в областi проникної конвекцiї досягає значень U µ = −∇ν T /2 ≈ 2 • 10 3 см/с (ν T ≈ 10 13 см/с [16,17]), що iстотно зменшує ефективнiсть магнiтного спливання полiв. Оскiльки швидкiсть магнiтного спливання залежить вiд величини поля B, то з умови взаємної компенсацiї процесiв магнiтного спливання зi швидкiстю U B (1) i дiамагнiтного занурення зi швидкiстю U µ (2) можна знайти 64 Криводубський В.Н.…”

“…Щоб пiдкреслити ту обставину, що описаний ефект просторової перебудови магнетизму проявляється тiльки за наявностi градiєнта густини плазми, ми для зручностi назвали його «∇ρ-ефект» [14,15].…”

“…Оскiльки величина густини сонячної плазми при заглибленнi в СКЗ зростає вздовж радiусу на 5-6 порядкiв величини, то тут виникає спрямований донизу -проти магнiтної плавучостi -доволi iнтенсивний магнiтний потiк. Проведенi нами розрахунки [14,15] для фiзичних параметрiв, взятих iз моделi СКЗ Стiкса [12], показали, що поблизу дна СКЗ швидкiсть U ρ становить ≈ 10 2 − 10 3 см/с, в результатi чого ∇ρ-ефект дає порiвнянний з дiамагнетизмом внесок у формування магнiтного шару в глибинних шарах: B 0 ≈ 2000 − 3000 Гс.…”