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恆星大氣模型
鎖定
- 中文名
- 恆星大氣模型
- 所屬課題
- 恆星大氣理論
恆星大氣模型簡介
為了建立恆星大氣模型,先要給定恆星的有效温度Te(見恆星温度)、表面重力加速度 g和恆星大氣的化學組成,還要假定恆星大氣處於輻射平衡、局部熱動平衡和流體靜力學平衡狀態。後者指作用於單位體積上的重力與壓力(氣體壓和輻射壓)梯度相平衡,即
恆星大氣模型變量關係
流體靜力學平衡條件確定了四個變量Te、Pe、Pg和τ 之間的第一個關係。利用Pe和Pg的定義式和關於電子密度的公式(可由已知的化學組成和熱動平衡關係得到)可以消去電子密度,得到Te、Pe、Pg三者之間的第二個關係。把這兩個關係式連同由輻射平衡理論導出的温度分佈規律(見輻射轉移理論)共三個關係式聯立起來,運用數值積分法,就能得到氣體壓力Pg和電子壓力Pe隨深度的分佈。原有的温度分佈是已知的。物質密度 ρ的分佈,也可由通常的物態方程及Pe和Te的分佈以及已知化學組成導出。
恆星大氣模型採用方法
大氣模型的計算通常採用逐次近似的方法。從温度的第一近似分佈出發,採用上述基於流體靜力學平衡的方法,計算其他物理量的第一近似分佈。再由各物理量的第一近似分佈,選用推求温度分佈的逐次近似方法,導出温度的第二近似分佈。重複上述步驟計算其他物理量的第二近似分佈,依此類推。逐次近似的準則是保證最後得到的總輻射流不隨深度變化,因為這是輻射平衡所要求的。
恆星大氣模型研究現狀
目前已計算出大量的各類光譜型的恆星大氣模型。對於一些著名的恆星如天琴座α、天鵝座α、大犬座α、小犬座 α 和鯨魚座δ 等,已建立了各自特有的大氣模型。對於太陽,除了有理論的大氣模型外,還有經驗的大氣模型。它的温度分佈規律是直接由觀測到的太陽臨邊昏暗規律導出的。此外,還研究了偏離輻射平衡和局部熱動平衡的大氣模型以及非均勻的、帶有湍動、對流和振動的大氣模型。
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