较差自转

✍ dations ◷ 2025-06-29 12:51:56 #天文学,天体物理学

较差自转,又名差动自转。是指一个天体在自转时不同部位的角速度互不相同的现象。较差自转在大多数非固体的天体中存在,比如星系、恒星、巨型气体行星等等;太阳系内则在太阳、木星和土星的表面出现。

据历史记载,伽利略·伽利莱在观测太阳黑子时首度察觉到此一现象,成为第一位观察到较差自转者。而后,克里斯托夫·赛因那(Christoph Scheiner)于1630年左右指出太阳在极区与赤道区的自转周期差异,与现今观测结论并无太多差别。

星体的自转来自于其在前恒星(prestellar)的吸积阶段(accretion phase),以及对角动量的守恒而来。而较差自转的成因主要来自于星体自身结构内部的对流;由于恒星内部有温度梯度等影响,对流会使得内部及外部的物质进行类似置换的动作,而小区块物质本身带有恒星的部分角动量,不同区域的对流造成了恒星内部角速度分布的重新配置,而形成了较差自转的现象。需要注意的是,有时恒星风也是恒星损失角动量的来源。

盘状星系不像固体一样旋转,但会发生较差自转。星系旋转速度随半径的变化关系称为旋转曲线,它通常被看作是对星系质量轮廓的一种测量:

其中

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