Кіріспе

Конвекция аймағы, конвекциялық аймақ немесе жұлдыздың конвекциялық облысы – конвекция салдарынан тұрақсыз болатын қабат. Мұндай облыста энергия негізінен немесе ішінара конвекция арқылы тасымалданады. Радиациялық облыста энергия радиация және жылу өткізгіштік арқылы тасымалданады. Жұлдыздық конвекция – жұлдыз ішіндегі плазманың массалық қозғалысынан тұрады, әдетте қызған плазманың жоғары көтерілуімен және салқындаған плазманың төмен түсуімен дөңгелек конвекциялық ағын құрайды. Шварцшильд критерийі жұлдыздың конвекцияға тұрақсыз болатын шарттарын көрсетеді. Газдың бір бөлігі сәл көтерілгенде, ол бастапқыдан төмен қысымды ортаға келеді. Оның нәтижесінде, бұл бөлік кеңейіп, суынады. Егер көтерілген бөлік жаңа қоршаған ортадан төмен температураға дейін салқындаса, онда оның тығыздығы қоршаған газға қарағанда жоғары болады, сондықтан оның қалықтау қабілетінің болмауы оны бастапқы орнына қайта батырады. Дегенмен, егер температура градиенті жеткілікті болса (яғни температура жұлдыздың ортасынан қашықтыққа қарай тез өзгеретін болса) немесе газдың жылу сыйымдылығы өте жоғары болса (яғни оның температурасы кеңейгенде салыстырмалы түрде баяу өзгеретін болса), онда газдың көтерілген бөлігі кеңейгеннен және салқындағаннан кейін де жаңа қоршаған ортадан жылырақ және азырақ тығыз болып қалады. Осының салдарынан оның қалықтау қабілеті артып, көтерілуін жалғастырады. Бұл процестер жүзеге асырылатын жұлдыз облысы – конвекциялық аймақ.

Негізгі тізбекті жұлдыздар

Негізгі тізбектегі жұлдыздардың массасы Күннің 1,3 еседен асатын болса, ядроның жоғары температурасы сутегінің гелийге ядролық синтезінің көбінесе температураға онша сезімтал емес протон-протон тізбегінің орнына көміртек-азот-оттегі (CNO) циклы арқылы жүзеге асуына себеп болады. Ядро аймағындағы жоғары температура градиенті сутек отынын гелий өнімдерімен баяу араластыратын конвекциялық аймақты қалыптастырады. Бұл жұлдыздардың ядролық конвекциялық аймағы жылулық тепе-теңдікте болатын және араласуы аз немесе мүлдем араласпайтын сәулелену аймағымен қапталған. Ең массивті жұлдыздарда конвекциялық аймақ ядродан бетке дейін созылуы мүмкін. Негізгі тізбектегі жұлдыздардың массасы шамамен 1,3 Күн массасынан кем болса, жұлдыздың сыртқы қабығында сутек пен гелийдің ішінара иондануы жылу сыйымдылығын арттыратын аймақ болады. Бұл аймақтағы салыстырмалы түрде төмен температура, ауыр элементтерге байланысты мөлдірсіздіктің температура градиентін күрт өсіруге жеткілікті деңгейде болуына әкеледі. Бұл жағдайлардың жиынтығы сыртқы конвекциялық аймақты құрайды, оның жоғарғы бөлігі Күнде күн грануляциясы ретінде көрінеді. Жұлдыздардың массасы аз негізгі тізбектері, мысалы, 0,35 Күн массасынан төмен қызыл ергежейлілер, сондай-ақ Хаяши жолындағы алдынғы негізгі тізбектегі жұлдыздар толығымен конвективті болып келеді және сәулелену аймағына ие болмайды. Күнге ұқсас негізгі тізбектегі жұлдыздарда, олар сәулелі ядро мен конвекциялық қабыққа ие болса, конвекциялық және сәулелену аймақтары арасындағы өту аймағы тахоклин деп аталады.

Қызыл алыптар

Қызыл алып жұлдыздарда, әсіресе асимптотикалық алып тармақ фазасында, қабықша жану кезеңдерінде беткі конвекция аймағының тереңдігі өзгеріп отырады. Бұл жұлдыздың бетіне термоядролық синтез өнімдерін жеткізетін, қысқа ғана өмір сүретін, өте терең конвекция аймақтарын тудырады.