Канвекцыйная зона

Зона канвекцыі — вобласць Сонца (ці больш агульна, зоркі) у якой перанос энергіі з унутраных раёнаў у вонкавыя адбываецца галоўным чынам шляхам актыўнага мяшання рэчыва — канвекцыі.

 Размяшчэнне і структура 

На Сонцы вышэй зоны канвекцыі змяшчаецца фотасфера, ніжэй — зона прамяністага пераносу. Наглядным аналагам працэсаў, якія адбываюцца ў канвекцыйнай зоне, з'яўляецца падагрэў вады ў посудзе. Полымя награвае ніжнія слаі вады, і яны ў выніку цеплавога пашырэння выцясняюцца ўверх іншымі, халоднымі і больш цяжкімі слаямі. Аналагічны працэс адбываецца і ў Сонцы, дзе крыніцай энергіі служыць сонечнае ядро з тэрмаядзернымі рэакцыямі, што адбываюцца ў ім.

Рух рэчыва ў канвекцыйнай зоне адбываецца не хаатычна, а ў выглядзе ўстойлівых ячэек цыркуляцыі шасціграннай формы — па восі ячэйкі рэчыва падымаецца, а ў перыферыі апускаецца. Акрамя таго, па вертыкалі канвекцыя разбіваецца на слаі, таўшчыня якіх блізкая да таўшчыні «аднастайнай атмасферы», дзе шчыльнасць змяняецца ў e = 2,7 разы. Таму памер ячэек змяняецца па меры руху да паверхні зоркі. У аснове канвекцыйнай зоны ўтвараюцца гіганцкія ячэйкі памерам каля паловы радыусу зоркі, у прамежкавых пластах іх памер памяншаецца, а ў верхнім пласце іх памер складае некалькі сотняў км. На паверхні Сонца бачныя сляды ўсіх слаёў ячэек, у выглядзе гранул і больш буйных структур (супергрануляцыя).

Хуткасць канвекцыі залежыць ад глыбіні. У аснове канвекцыйнай зоны яна малая (дзясяткі м/c), пад фотасферай яна дасягае значэнняў 1-2 км/с.

 Канвекцыйныя зоны зорак рознай масы 

 Звычайная канвекцыйныя зона 

Сонца, а таксама зоркі галоўнай паслядоўнасці, якія маюць сярэднюю масу і блізкі спектральны клас, валодаюць канвекцыйнай зонай, якая займае прыблізна траціну аб'ёму зоркі. Калі гарачая плазма падымаецца да верхняй мяжы канвекцыйнай зоны, яна астуджаецца за кошт выпраменьвання энергіі ў фотасферу, астывае і апускаецца ўглыб, дзе награваецца выпраменьваннем прамяністай зоны, пасля чаго цыкл паўтараецца. Паколькі зона ядзерных рэакцый аддзеленая ад зоны мяшання рэчыва зонай прамяністага пераносу, то гелій практычна не выносіцца ў верхнія слаі Сонца, а назапашваецца ў яго ядры.

Канвекцыйныя зона на Сонцы і падобных зорках уяўляе сабой зону часткова іянізаваных вадароду і гелія . Канвекцыйныя зона распасціраецца да глыбіні, дзе вадарод і гелій цалкам іянізаваны. Чым ніжэй тэмпература зоркі, тым больш тоўстая яе канвекцыйныя зона, у халодных чырвоных зорак яе таўшчыня дасягае паловы радыусу. Наадварот, у больш гарачых зорак спектральнага класа А вадарод прыкметна іянізаваны ўжо на паверхні, таму ўжо на невялікай глыбіні і вадарод і гелій цалкам іянізаваны, такім чынам таўшчыня канвекцыйнай зоны ў такіх зорак малая.

 Ядзерная канвекцыйная зона 

У масіўных зорак ранніх спектральных класаў (O і B) сінтэз гелія ажыццяўляецца не пратон-пратонным, а азотна-вугляродным цыклам. Хуткасць гэтай рэакцыі вельмі моцна залежыць ад тэмпературы, таму тэмпература ўнутры ядра па меры руху да цэнтра зоркі вельмі хутка ўзрастае. Вялікі тэмпературны градыент ўнутры ядра стварае ўмовы для фармавання яшчэ адной, унутрыядзернай зоны канвекцыі, якая ляжыць пад зонай прамяністага пераносу, і ў якой адбываецца актыўнае перамешванне масы рэчыва, якое ўдзельнічае ў ядзерных рэакцыях. Гэта прыводзіць да раўнамернага выгарання вадароду па ўсім ядры, што істотна ўплывае на ход эвалюцыі такіх зорак.

 Зоркі без прамяністай зоны 

У зорак галоўнай паслядоўнасці, якія маюць малую масу (менш за 0,26 масы Сонца) — чырвоных карлікаў, зона канвекцыі займае ўвесь аб'ём зоркі. Прамяністая зона адсутнічае і ў маладых зорак малой масы (да трох мас Сонца), якія яшчэ не завяршылі працэс гравітацыйнага сціску і якія знаходзяцца на падыходзе да галоўнай паслядоўнасці. У чырвоных гігантаў зона канвекцыі таксама распасціраецца непасрэдна да ядра.

 Спасылкі 

 Конвекция —  Физика Космоса: Маленькая энциклопедия

Катэгорыя:Будова Сонца