类太阳恒星中的锂耗竭与角动量输运
太阳与恒星天体物理
2021-02-10 v1
摘要
类太阳恒星辐射内部的输运过程可由轻元素(特别是锂)的表面变化及其自转速率的演化得到证实。对于太阳,日震学数据反演表明其辐射区的角速度径向分布近乎均匀,这意味着存在角动量输运机制。尽管已有许多针对角动量与化学元素的独立输运模型,但仍缺乏自洽的理论,使恒星演化模型能同时匹配当前对太阳锂丰度与径向自转剖面的观测。我们探究了额外输运过程如何改善转动恒星演化模型与观测之间的一致性。我们通过同时使用疏散星团中类太阳恒星表面自转速率与锂丰度的演化,以及由日震学反演得到的太阳表面与内部自转剖面,对所得模型加以约束。我们展示了穿透对流对于锂耗竭的相关性。在我们的类太阳恒星模型中,穿透对流深度对自转的依赖导致初始自转速率与锂耗竭之间呈反相关,这与观测趋势一致。同时,附加一种特定的垂直黏滞系数可在核与包层之间实现高效的角动量输运。我们还首次自洽地计算了差旋层的厚度,发现其与日震学估计相符。然而,只有当在对流包层之下加入参数化湍流混合时,才能重现类太阳恒星在主序阶段的锂耗竭。这证实了恒星演化模型中需要额外输运过程。
引用
@article{arxiv.2012.03647,
title = {Lithium depletion and angular momentum transport in solar-type stars},
author = {T. Dumont and A. Palacios and C. Charbonnel and O. Richard and L. Amard and K. Augustson and S. Mathis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.03647},
year = {2021}
}
备注
18 pages, 9 figures, accepted in A&A