video: In this video you are placed inside a simulation of the interior of a solar-type star. The red and blue shapes represent the turbulent convective motions that animate the external shell of the Sun, which covers 30% of its radius. Inflow (blue) and outflows (red) change properties from the equator to the pole due to the influence of the global rotation of the star. The turbulent motions inside the Sun generate a large-scale magnetic field, which is represented by the white-blue tubes (color represents the polarity of the magnetic field). Two main structures emerge, one in each hemisphere. While the convective cells typically live for about a month, this magnetic field reverses (i.e. changes sign) on a decadal time-scale, as shown by the time-lapses in the video. This reversal is regular and occurs because of the non-linear modulation by magnetic torques of the large-scale flows inside the turbulent convection zone. By carrying out a series of such simulations, we show that the magnetic cycle directly depends on the rotation rate and luminosity of the star, which can be expressed as a function of only one parameter, called the Rossby number. NOTE: This is a medium size file, best-viewed by powerful smartphones. If you do not have access to a VR headset, you may visualize this file on your computer with the 'Gopro VR Player,' which you may download. The movie must be viewed in 'mono' mode (no stereoscopy), using an equirectangular projection (it is the default setting for most VR headset and softwares). This material relates to a paper that appeared in the July 14, 2017 issue of Science, published by AAAS. The paper, by A. Strugarek at Université de Montréal in Montréal, QC, Canada, and colleagues was titled, "Reconciling solar and stellar magnetic cycles with nonlinear dynamo simulations." view more
Credit: University of Montréal - DAp/CEA - AIM
新たな研究によって、太陽が太陽型の恒星の一つであることが証明され、太陽系の中心にあるこの恒星が、近傍にある他の太陽型の恒星と同じ周期的挙動を示しているのかに関して繰り広げられていた論争が解決された。今回の成果によって、どのようにして恒星において磁場が発生するのかについての科学者の理解も深まった。太陽からの放射および物質の放出の程度の変化を含む太陽の活動は、11年間の周期で変動しており、これらの活動は、太陽の磁場の変化によって駆動されている。この周期は、一部には、他の太陽型の恒星の磁気周期が映し出されていないと思われるので、太陽物理学に残された主要な問題の一つであり、太陽が太陽型の恒星でないと示唆する者もいる。今回の論文では、Antoine Strugarek らが、恒星磁場について一連のシミュレーションを実施することにより、太陽の磁気周期が、その自転速度および輝度によって左右される（いわゆるロスビー数の関数として関係を表現することができる）ことを示しており、今回の論文の著者達は、太陽の磁気周期が実際、ロスビー数に反比例することを示した。さらに、今回の論文の著者達は、自分達のシミュレーション結果と遠方にある恒星のサンプルの周期的活動について利用可能な観測結果とを比較することにより、自分達が太陽の磁気周期とロスビー数の間で明らかにした関係が、他の太陽型の恒星の磁気周期において観測した関係と整合していることを発見した。今回の結果によって、太陽が実際に太陽型の恒星の一つであることが確認された。
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