恒星辐射区中具有水平剪切的各向异性湍流输运
太阳与恒星天体物理
2021-05-12 v1
摘要
背景。恒星辐射区中的湍流输运是恒星演化理论的关键要素,但这些区域中由稳定层结和自转引起的输运各向异性尚知之甚少。壳层自转假设是所谓自转混合的基石,其依赖于高效的水平输运。然而,这一输运在许多恒星演化代码中是通过从未被检验的现象学模型引入的。目的。我们研究水平剪切对湍流输运各向异性的影响。方法。我们使用弛豫近似(亦称 τ 近似),通过计算速度关联来描述层结、自转和剪切对背景湍流的各向异性效应。结果。我们得到了包含水平剪切效应的速度关联的新理论标度。这些标度显示了湍流运动的增强,这将导致更高效的化学元素和角动量输运,与赫罗图中整体自转的日震和星震观测更为吻合。此外,我们为弛豫近似中使用的非线性时间提出了一种新的选择,它刻画了湍流的来源。结论。我们首次描述了层结、自转以及垂直和水平剪切对恒星辐射区湍流输运各向异性的影响。新的公式需要在恒星演化计算中予以实现。为此,可能有必要实现非扩散输运。
引用
@article{arxiv.2103.05473,
title = {Anisotropic turbulent transport with horizontal shear in stellar radiative zones},
author = {Vincent Prat and Stéphane Mathis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.05473},
year = {2021}
}
备注
7 pages, accepted for publication in A&A