对流过冲

对流过冲是恒星的对流将物质带出大气不稳定区域进入分层稳定区域的现象。过冲是由对流物质的动量引起的,它将物质带到不稳定区域之外。

地球大气层中的深层潮湿对流

一个例子是在雷暴平衡水准(EL)顶部上方延伸的柱:从表面(或附近)上升的不稳定空气通常在EL(对流层顶附近)停止上升,并以砧云的形式扩散;但在上升气流强烈的情况下,不稳定的空气会以“超过顶部”或“部分”的形式通过EL。一个流体质点的空气将在最大流体质点水准(MPL)处停止上升。这种对冲(超调)是商业航空飞行巡航阶段出现的大部分湍流的原因[来源请求]

恒星对流

对流过冲也发生在恒星对流层的边界。这方面的一个例子是在太阳内部对流层的底部。太阳核融合的热量由内部深处的辐射层辐射和外部对流层的对流回圈向外传递,但来自表面的冷却下沉物质比理论所建议的更深入辐射层。这会影响太阳内部的热传递速率和温度,而太阳内部的温度可以通过日震学间接量测。太阳对流层和辐射层之间的层被称为差旋层[1]

过冲可能会对具有对流核心的恒星,如中等质量和高质量恒星的演化产生更明显的影响。超出核芯的对流物质与周围的物质混合,导致周围的一些物质混合到核芯中。因此,主序列末端的核芯质量可能比预期的要大[2]。这导致中等质量恒星在次巨星巨星分支上的行为存在巨大差异,并导致大质量超巨星恒星演化的根本变化[3][4]

参考资料

  1. ^ Gilman, Peter A. Fluid Dynamics and MHD of the Solar Convection Zone and Tachocline: Current Understanding and Unsolved Problems (Invited Review). Helioseismic Diagnostics of Solar Convection and Activity. 2000: 27–48. ISBN 978-94-010-5882-7. doi:10.1007/978-94-011-4377-6_2. 
  2. ^ Johnston, C. One size does not fit all: Evidence for a range of mixing efficiencies in stellar evolution calculations. Astronomy & Astrophysics. 11 August 2021, 655: A29. Bibcode:2021A&A...655A..29J. S2CID 236134214. arXiv:2107.09075 . doi:10.1051/0004-6361/202141080. 
  3. ^ Montalbán, J.; Miglio, A.; Noels, A.; Dupret, M.-A.; Scuflaire, R.; Ventura, P. Testing Convective-core Overshooting Using Period Spacings of Dipole Modes in Red Giants. The Astrophysical Journal. 2013, 766 (2): 118. Bibcode:2013ApJ...766..118M. S2CID 56136035. arXiv:1302.3173 . doi:10.1088/0004-637X/766/2/118. 
  4. ^ Torres, Guillermo; Vaz, Luiz Paulo R.; Sandberg Lacy, Claud H.; Claret, Antonio. Absolute Properties of the Eclipsing Binary System AQ Serpentis: A Stringent Test of Convective Core Overshooting in Stellar Evolution Models. The Astronomical Journal. 2014, 147 (2): 36. Bibcode:2014AJ....147...36T. S2CID 119252536. arXiv:1312.1352 . doi:10.1088/0004-6256/147/2/36.