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臨界等位面
臨界等位面是研究密近雙星的一個重要物理概念。所謂臨界等位面即指上述洛希等位面族中最小的和最大的、能同時包絡兩個子星的閉合曲面，又叫做最內(nèi)接觸面和最外接觸面，或內(nèi)洛希界面和外洛希界面。
基本信息
| 外文名 | Critical equipotential surface |
正文
研究密近雙星的一個重要物理概念。假定兩子星的密度分布的中心聚度很高，在相互引力作用下作圓軌道運動，子星的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)同步，而且自轉(zhuǎn)軸垂直于軌道平面，那么在與軌道角速度相同的旋轉(zhuǎn)坐標系內(nèi)，兩子星的引力位和離心力位的合力位等于常值的點，就組成一個具有確定形狀的曲面族，稱為洛希等位面族。這是法國數(shù)學家洛希在十九世紀中葉首先提出的概念，它與平面圓型限制性三體問題中的雅可比零速度面族的概念是同一回事，前者是后者的一個分支。內(nèi)臨界等位面的存在，決定了子星表面的最大的形狀和界限。當子星在演化膨脹過程中，體積充滿臨界等位面時，其表面物質(zhì)的零速度曲面與之重合。這時，表面物質(zhì)最容易從該子星逃逸。兩子星物質(zhì)交流的通道是兩子星之間的內(nèi)拉格朗日點L1。至于外臨界面的存在，則決定了圍繞兩子星公共包層的最大形狀和界限，其上也有類似內(nèi)拉格朗日點的外拉格朗日點L2，它是雙星物質(zhì)流出雙星系統(tǒng)的“溢口”。
洛希界面雙星系統(tǒng)中兩個子星互相繞著它們的公共質(zhì)心做橢圓運動，系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)的氣流運動的受力情況比單星復雜的多，它除了收到兩個子星的引力外，還受到兩個子星互相繞轉(zhuǎn)的離心力，以及由于轉(zhuǎn)動慣性產(chǎn)生的柯里奧利力。對于單星，它的等勢面是球形，但對于雙星，兩個子星的等勢面離球心近處為球形，理球心遠處為橢圓形。在這一族等勢面中有一個等勢面是兩個子星相接的，那個相接的等勢面是包絡兩個子星的閉合曲線，這個曲線叫內(nèi)臨界等勢面。內(nèi)臨界等勢面的存在，決定了子星表面的最大形狀和界限。勢面的內(nèi)交點，交拉格朗日內(nèi)點，兩個星之間的物質(zhì)交流必然要通過它。包絡兩個子星的另一等勢面叫外臨界等勢面，其上的一個交點叫拉格朗日外點。氣流通過拉格朗日外點可以逃逸出雙星系統(tǒng)，所以它是物質(zhì)流出雙星的"溢口"。由于這個洛希雙星模型很好的解釋了雙星內(nèi)部氣流的運動規(guī)律和演化狀況，至今仍是研究雙星結(jié)構(gòu)和演化的理論基礎。
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