対流オーバーシュートとは、対流によって大気の不安定領域を越えて成層化した安定領域へと物質が運ばれる現象です。オーバーシュートは、対流する物質の運動量によって物質が不安定領域を越えて運ばれることによって引き起こされます。
地球の大気圏における深い湿潤対流
一例として、雷雨において平衡高度（EL）の上限を超えて伸びる熱柱が挙げられます。地表（または地表付近）から上昇する不安定な空気は、通常、平衡高度（対流圏界面付近）で上昇を停止し、金床雲として広がります。しかし、強い上昇気流が発生すると、不安定な空気はオーバーシュートした上面またはドームとして平衡高度を越えて運ばれます。空気塊は最大粒子高度（MPL）で上昇を停止します。このオーバーシュートが、商業航空の巡航段階で発生する乱気流の大部分の原因です。 [要出典]
恒星対流
対流オーバーシュートは恒星の対流層の境界でも発生する。その一例は、太陽内部の対流層の底部である。太陽の熱核融合反応による熱は、深部放射層では放射によって、外層対流層では対流循環によって外向きに運ばれるが、表面から冷やされて沈み込む物質は理論上予想されるよりもさらに深く放射層に浸透する。これが太陽内部の熱伝達率と温度に影響を与え、これは日震学によって間接的に測定できる。太陽の対流層と放射層の間の層はタコクラインと呼ばれる。[1]
オーバーシュートは、中質量星や大質量星など、対流核を持つ星の進化に、より顕著な影響を及ぼす可能性があります。核を超えてオーバーシュートした対流物質は周囲の物質と混ざり合い、その結果、周囲の物質の一部が核に混ざり合うことになります。その結果、主系列の終焉における核の質量は、本来予想されるよりも大きくなる可能性があります。[2]これは、中質量星の準巨星枝と巨星枝における挙動に大きな違いをもたらし、大質量超巨星の進化に根本的な変化をもたらします。[3] [4]
参考文献
- ^ ギルマン、ピーター・A. (2000). 「太陽対流層とタコクラインにおける流体力学と磁気流体力学：現状と未解決問題（招待論文）」.太陽対流と活動の太陽震動診断. pp. 27– 48. doi :10.1007/978-94-011-4377-6_2. ISBN 978-94-010-5882-7。
- ^ Johnston, C. (2021年8月11日). 「One size does not fit all: Evidence for a range of mixing efficiencies in stellar evolution calculations. Astronomy & Astrophysics . 655 : A29. arXiv : 2107.09075 . Bibcode :2021A&A...655A..29J. doi :10.1051/0004-6361/202141080. S2CID 236134214.
- ^ Montalbán, J.; Miglio, A.; Noels, A.; Dupret, M.-A.; Scuflaire, R.; Ventura, P. (2013). 「赤色巨星における双極子モードの周期間隔を用いた対流コアオーバーシュートの検証」. The Astrophysical Journal . 766 (2): 118. arXiv : 1302.3173 . Bibcode :2013ApJ...766..118M. doi :10.1088/0004-637X/766/2/118. S2CID 56136035.
- ^ Torres, Guillermo; Vaz, Luiz Paulo R.; Sandberg Lacy, Claud H.; Claret, Antonio (2014). 「食連星系AQセルペンティスの絶対特性：恒星進化モデルにおける対流コアオーバーシュートの厳密な検証」.天文学ジャーナル. 147 (2): 36. arXiv : 1312.1352 . Bibcode :2014AJ....147...36T. doi :10.1088/0004-6256/147/2/36. S2CID 119252536.
