零龄主序下段的较差自转与子午流:Reynolds 应力与斜压流之比较
太阳与恒星天体物理
2015-05-30 v1
摘要
我们研究了沿零龄主序(ZAMS)下段表面较差自转与子午流的变化。首先计算了质量从 0.3 到 1.5 个太阳质量的一组恒星模型;然后构建其外部对流区的平均场模型,并通过求解 Reynolds 方程(输运系数取自二阶关联近似)来计算较差自转与子午流。在固定自转周期为 2.5 天的条件下,我们发现表面较差自转对有效温度有很强的依赖性:M 型矮星表面剪切较弱,而 F 型星则非常大。在 6000 K 以下,随有效温度的增加较为平缓;而在 6000 K 以上则急剧上升。子午流表现出类似的随温度变化的趋势,但其随温度上升的陡度略小。在整个温度范围内,表面自转与子午环流均为太阳型。我们还研究了较差自转与子午流对自转周期的依赖关系,质量范围为 0.3 至 1.1 个太阳质量。除极快速自转情形外,较差自转随周期的变化较弱;而子午流的流速则随自转速率系统性地增大。数值实验表明,若在 Reynolds 应力中略去 Λ 效应,或在运动方程中略去斜压项,则对于有效温度低于 6000 K 的情形,Reynolds 应力是较差自转的主要驱动机制。
引用
@article{arxiv.1110.4757,
title = {Differential rotation and meridional flow on the lower zero age main sequence: Reynolds stress versus baroclinic flow},
author = {M. Kueker and G. Ruediger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1110.4757},
year = {2015}
}