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用CO5BOLD模拟恒星对流。 (英语) Zbl 1241.85003号

摘要:太阳表面的高分辨率图像显示了一种热上升和冷下降物质的颗粒化模式——即到达深处的太阳对流带的顶部。对流对太阳内部的热结构和在那里起作用的发电机、对发出大部分可见光的光球层的分层以及色球层和日冕壮观过程的能量收支都起着作用。对流恒星大气可以通过数值求解重力场中(磁)流体动力学和非局域辐射输运的耦合方程来模拟。本文中描述的CO5BOLD代码是为所谓的“真实”模拟而设计的,该模拟考虑了太阳或恒星表层条件下的详细微观物理(物质的状态方程和光学性质)。这些模拟确实值得贴上“真实”的标签,因为它们很好地再现了各种可观察到的结果——不同实现之间只有微小的差异。随着时间的推移,与观测结果的一致性得到了改善,目前已经对许多恒星进行了模拟。然而,当扩展这些模拟以理想地包括整个恒星或亚恒星物体时,仍然面临着严峻的挑战:强烈的层结导致内部、光球层和日冕的条件完全不同。模拟必须涵盖从亚颗粒水平到恒星直径的空间尺度,以及从光球波传播时间到恒星自转或发电机周期的时间尺度。必须考虑各种非平衡过程。最后但并非最不重要的是,真实模拟基于详细的微观物理,并取决于输入数据的质量,这可能是实际的精度限制。本文概述了物理问题和数值解以及CO5BOLD的功能,并通过一些应用程序进行了说明。

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85-08 天文学和天体物理学相关问题的计算方法
85甲15 星系和恒星结构
85A30型 天文学和天体物理学中的流体动力学和磁流体问题
76E20型 地球物理和天体物理流的稳定性和不稳定性
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