张钱生

(中国科学院云南天文台昆明650011)

博士学位论文摘要选登

恒星内部对流超射

张钱生†

(中国科学院云南天文台昆明650011)

恒星内部存在着对流运动,对流运动起到输运物质和能量的作用,会对恒星结构和演化产生重要的影响.由于对流的输运作用,物质和能量会从对流不稳定区向对流稳定区扩散,此现象被称为对流超射.对流超射是当前恒星物理最不确定和最困难因素之一.

描述恒星内部对流超射的经典方法是非局地混合长理论.但是,这种理论是唯象理论,建立在不牢固的基础上,学者对此类唯象理论有多方面的批评和不满.最近,日震学研究否定了非局地混合长理论框架下的对流超射图景,同时表明,目前只有使用湍流模型描述对流超射才能产生符合日震学的结果,这为研究恒星内部的对流超射指明了方向.

在本论文的综述部分中,首先介绍了恒星内部对流超射的经典处理方法及其优缺点,然后详细介绍了被日震学研究推荐的恒星湍流模型,包括模型的物理基础、推导过程和优缺点.本论文的研究工作部分包含了湍流模型的理论分析和实际应用方面,并建立了一个对流超射混合的新模型.

在恒星湍流模型的理论分析方面,通过合理的假设和简化,得到了湍流模型的近似解和其在超射区中的渐近解,了解了超射区的结构.在很大的模型参数范围内,得到的近似解和渐近解都与数值计算结果符……