光致蒸发

✍ dations ◷ 2025-11-25 04:35:57 #天体物理学

光致蒸发表示的是高能辐射电离气体,并使它从电离源翻散的过程与程序。这通常是天文物理的范畴,来自炙热恒星的紫外线、电磁辐射作用在像是分子云、原行星盘或行星大气层等的云气。

在天文物理学中,最明显的光致蒸发之一表现在分子云内,是发光恒星对结构的侵蚀。

一颗行星的大气层(或部分的大气)可以因为高能量光子或其它的电磁辐射而被剥离。如果一个光子与大气层的分子相互作用,会加速分子的温度上升。如果提供了足够的能量,分子或原子可能达到该行星的逃逸速度,就会"蒸发"进入太空。质量数越低的气体,与光子相互作用得到的速度越高,因此氢是最容易出现光致蒸发的气体。

原行星盘被入射的电磁辐射加热,或许可以经由恒星风散逸。但辐射与物质的作用会增加速度使其较易向外逃逸。这种效果只有在有足够的辐射强度时才会引人注目,像是来自附近的O和B型恒星,或是在中心的原恒星核心开始核聚变时。

盘面是由气体和尘埃组成的,气体通常是轻的元素,例如氢和氦,主要影响结构的因素是尘埃和气体的比例。

中央恒星的辐射会激发在吸积盘中的粒子。辐射照度会影响盘面稳定度的半径,稳定的半径尺度的长度称为引力半径( r g {\displaystyle r_{g}} )。在引力半径之外,粒子变得容易受到激发而摆脱行星的引力和蒸发。在106 – 107年后, r g {\displaystyle r_{g}} 处的黏滞吸积率会低于光致蒸发率。然后,在 r g {\displaystyle r_{g}} 处产生一个缝隙,内盘会被耗竭进入中心的恒星,或是蔓延过 r g {\displaystyle r_{g}} 被蒸发掉。内部的孔延伸至 r g {\displaystyle r_{g}} ,盘面很快就会被清除。一旦内部的孔洞形成,盘面很就会被清除。

盘面引力半径的计算公式是:

此处 γ {\displaystyle \gamma } 是比热的比率(对单原子气体是 5/3), G {\displaystyle G} 是宇宙的万有引力常数, M {\displaystyle M} 是中心恒星的质量, M {\displaystyle M_{\odot }} 是太阳的质量, μ {\displaystyle \mu } 是气体的平均重量, k B {\displaystyle k_{B}} 是波兹曼常数, T {\displaystyle T} 是气体的温度,还有AU是天文单位。

由于这种效应,尽管还不清楚这种效应是加速还是减速,存在于恒星形成区的大质量恒星被认为对环绕着初期恒星体周围盘面行星的形成有很大的影响。

相关

  • 筑波筑波市(日语:つくば市/つくばし Tsukuba shi */?)是位于日本茨城县南部的都市,以坐落于此的筑波科学城(筑波研究学园都市)为人熟知,集中了筑波大学、产业技术综合研究所(日语:産業技
  • 费维扬费维扬(1939年7月3日-),中国化学工程学家。生于上海。1963年毕业于清华大学工程化学系。清华大学化学工程系教授,化学工程联合国家重点实验室副主任。2003年当选为中国科学院院士
  • 紫色经济紫色经济是可持续发展的一部分,在经济发展过程中强调产业和服务的潜在文化价值。“紫色经济旨在在经济中融入文化因素,它通过适应全球化中的人文多样性和依托文化元素来实现产
  • 氢氯苯噻哒嗪氢氯噻嗪(英语:Hydrochlorothiazide,简称HCTZ、HCT或HZT)是一种利尿剂。通常用来治疗高血压及因液体堆积造成的水肿。其他用途还包含治疗尿崩症和肾小管性酸中毒,它也可以减轻高
  • 绥远城将军绥远城将军,清代内蒙古地区最高官员,雍正十三年(1735年),为加强西北边防,奏准在归化城(呼和浩特旧城)东北2.5公里,另筑驻屯满洲八旗官兵的新城。乾隆二年(1737年)二月动工,乾隆四年(1739
  • 龟甲龟甲,又称龟壳,是龟鳖目动物的甲壳,是由它们的肋骨进化成特殊的骨制和软骨护盾。 。可保护龟的身体。清光绪年间,金石学家王懿荣偶然在龟甲上发现有古文字,即是后来的甲骨文。部
  • U型潜艇U型潜艇是特指在第一次世界大战和第二次世界大战时,德国使用的潜艇。由于德国潜艇的编号都用德文“Untersee-boot”(意思为“潜艇”,按照英文直译写法为Undersea boat,简称U-boa
  • 皇太弟皇太弟,储君的一种,简称太弟,与皇太子、皇太孙、皇太叔等,都是皇帝正式继承人的封号,而此一继承人通常是皇帝的亲弟。不少国家历史上都曾出现皇太弟的封号,必须注意的是,如果国家元
  • 小笠原满男 小笠原满男(1979年4月5日-),已退役日本职业足球运动员,前日本国家足球队成员。小笠原满男出生于日本岩手县,1998年正式从岩手县的大船渡高校加入鹿岛鹿角。很快在1999年的首
  • 大阿格里皮娜大阿格里皮娜(约前13年-33年),全名:尤利娅·维普萨尼亚·阿格里皮娜(Julia Vipsania Agrippina),罗马帝国早期的著名贵族妇女。她被认为是古代世界最贞洁、最崇高的女性之一。大阿格