Zvezdy: ih stroenie, zhizn' i smert'| predydushaya |
Konvektivnyi perenos energii v zvezdah
Kriterii konvektivnoi neustoichivosti
Obychnym dlya zvezd schitaetsya perenos energii putem pereizlucheniya fotonov. Odnako perenosimyi takim obrazom potok raven svetimosti zvezdy, a neprozrachnost' veshestva rastet s umen'sheniem temperatury naruzhu. V rezul'tate dlya perenosa dazhe postoyannogo potoka trebuetsya vse bol'shii i bol'shii gradient temperatury.
Risunok vnizu illyustriruet situaciyu, kogda gradient temperatury nevelik (sleva) i kogda gradient temperatury stanovit'sya dostatochno bol'shim. Kriticheskoi velichinoi zdes' yavlyaetsya tak nazyvaemyi adiabaticheskii gradient temperatury, to est' takoi gradient, kotoryi sootvetstvuet izmeneniyu temperatury v "vozdushnom share", izolirovannom ot okruzhayushei sredy (eto raspredelenie narisovano v centre).
V itoge, pri malyh gradientah, kakoi-to sluchaino vydelennyi (nagretyi) element sredy, smestivshis' na nekotoroe rasstoyanie vverh, budet stremit'sya vernut'sya k ishodnomu urovnyu. Sreda okazyvaetsya ustoichivoi k malym vozmusheniyam plotnosti, temperatury ili polozheniya v elementah.
Odnako esli gradient tempeartury velik (risunok sprava) smeshennyi element okazyvaetsya bolee goryachim, chem okruzhayushaya sreda - ved' bol'shoi gradient temperatury oznachaet bystroe padenie ee naruzhu - element prosto ne uspevaet ostyt' do toi zhe stepeni, kak i okruzhayushaya sreda. Poetomu ego dvizhenie ne tol'ko ne zamedlyaetsya, a naoborot, proishodit s uskoreniem, udolyayas' ot nachal'nogo polozheniya vse dal'she i dal'she. Sreda okazyvaetsya neustoichivoi k peremeshivaniyu veshestva.
V nizhnei chasti risunka privedeny formuly, kotorye vyrazhayut matematicheski usloviya ustoichivosti sredy (sleva) po otnosheniyu k konvektivnomu peremeshivaniyu. Takie vyrazheniya nazyvayut kriteriem Shvarcshil'da dlya konvekcii v zvezdah. (Poslednii kriterii, vyrazhennyi cherez entropiyu, ohvatyvaet takzhe i kriterii Ledu, opisyvayushii vozniknovenie konvekcii v srede speremennym himicheskim sostavom).
Esli v toi ili inoi chasti zvezdy vypolneny kriterii konvekcii, to polagayut, chto v etoi oblasti sushestvuet peremeshivanie, chto vedet k sleduyushim sledstviyam dlya vnutrennego stroeniya zvezdy.
- Veshestvo zvezdy bystro (za vremya ot neskol'kih minut do neskol'kih chasov ili dnei) peremeshivaetsya. Rezul'tatom yavlyaetsya odnorodnost' zvezdy v etoi oblasti. Osobennoe znachenie etot fakt imeet v oblasti yadernyh reakcii, gde ih skorost' mozhet sushestvenno menyat'sya. Krome togo, konvekciya principial'nym obrazom menyaet harakter himicheskoi evolyucii zvezd, prinosya, naprimer, dopolnitel'noe yadernoe goryuchee v oblasti, gde ono uzhe vygrelo.
- V bol'shinstve sluchaev (za isklyucheniem vneshnih oblastei zvezdy, gde plotnost' veshestva ochen' mala), konvektivnoe peremeshivanie okazyvaetsya ves'ma effektivnym mehanizmom perenosa tepla. Krome togo, neobhodimyi dlya konvektivnogo peremeshivaniya gradient temperatury, lish' nenamnogo prevyshaet adiabaticheskii. Grubo mozhno skazat', chto adiabaticheskii gradient temperatury stanovit'sya verhnim predelom dlya gradienta temperatury v zvezdah voobshe. Etot fakt principial'no vazhen dlya vnutrennei struktury zvezdy.
Dlya rascheta togo gradienta, kotoryi obespechit nuzhnyi konvektivnyi potok, v sochetanii s potokom luchistoi energii, ispol'zuyut polukolichestvennuyu Teoriyu dliny puti peremeshivaniya.
V.Baturin
| predydushaya |
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
Sverhnovye - zvezdy - sverhgigant - neitronnye zvezdy - krasnyi gigant - buryi karlik - diagramma Gercshprunga-Ressela - belyi karlik - Evolyuciya zvezd - termoyadernye reakcii - vyrozhdennyi gaz - gidrostaticheskoe ravnovesie - konvekciya - luchistyi perenos - glavnaya posledovatel'nost' - evolyucionnyi trek zvezdy - karliki
Publikacii so slovami: Sverhnovye - zvezdy - sverhgigant - neitronnye zvezdy - krasnyi gigant - buryi karlik - diagramma Gercshprunga-Ressela - belyi karlik - Evolyuciya zvezd - termoyadernye reakcii - vyrozhdennyi gaz - gidrostaticheskoe ravnovesie - konvekciya - luchistyi perenos - glavnaya posledovatel'nost' - evolyucionnyi trek zvezdy - karliki | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
