Le champ magnétique toroidal en profondeur

Image instantané en projection Mollweide de la composante magnétique toroidale à l'interface entre la zone convective et la couche fluide stable sous-jacente. La composante toroidale est celle orientée dans la direction longitudinale, soit horizontalement sur cette projection Mollweide. L'échelle de couleur représente ici l'intensité de cette composante, du rouge au jaune pour une composante de plus en plus intense et positive (pointant vers la droite ici, soit dans la direction prograde par rapport à la rotation du système), et bleu à vert pour une composante négative pointant en sens contraire. Le champ magnétique est ici très intermittent spatiotemporellement, mais une composante axisymétrique bien organisée aux plus grandes échelles spatiale et antisymétrique par rapport au plan équatorial est néanmoins visible. Son intensité maximale atteint ici +/- 0.3 Tesla. Ce système de flux magnétique toroidal est à l'origine des tubes de flux qui, remontant vers la surface par effet de flottaison magnétique, produisent des taches solaires en émergeant au travers la photosphère.

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Pour en savoir plus:

Page Simulations EULAG-MHD
Ghizaru, M., Charbonneau, P., et Smolarkiewicz, P.K., Magnetic cycles in a large eddy simulation of solar convection, The Astrophysical Journal Letters, 715, L133-L137; on ADS
Racine, E., Charbonneau, P., Ghizaru, M., Bouchat, A., et Smolarkiewicz, P.K., On the mode of dynamo action in a global large-eddy simulation of solar convection, The Astrophysical Journal, 735, id46; on ADS

Large-scale magnetic fields in magnetohydrodynamical solar convection

Snapshot of the toroidal magnetic field component at the interface between the convection zone and underlying stably stratified fluid layers. The toroidal component is that oriented in the longitudinal direction (horizontally on this Mollweide projection), and rendeed here on a color scale where red to yellow denotes an increasingly strong positive component (pointing to the right, in the prograde direction with respect to rotation), and blue to green to increasingly strong negative component. Even though the magnetic field is spatiotemporally very intermittent, a clear axisymmetric component is present, antisymmetric about the equatorial plane and peaking here at +/- 0.3 Tesla. This toroidal magnetic flux system is believed to be the origin of the magnetic flux ropes giving rise to sunspots upon buoyant rise through the convection zone and emergence in the photosphere.
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