|
СПЕЦКУРСЫ
ПРОГРАММА
спецкурса кафедры астрофизики и звездной астрономии
"Физика космической плазмы" или "Космическая электродинамика и физика Солнца"
(32 часа)
Лектор профессор Б.В. СОМОВ
1. Специфические особенности космической плазмы. Заряженные частицы
в электромагнитном поле. Исходные уравнения и их свойства.
Теорема Лиувилля и точная функция распределения.
2. Движение заряженной частицы в заданных полях. Слабо неоднородные
медленно меняющиеся поля. Адиабатические инварианты. Магнитное
пересоединение и ускорение частиц.
3. Кулоновские столкновения частиц. Близкие и далекие столкновения.
Дебаевское экранирование. Времена столкновительных релаксаций.
Импульсный нагрев хромосферы пучком ускоренных электронов в
солнечных вспышках.
4. Статистическое описание плазмы. Усреднение уравнения Лиувилля.
Интеграл столкновений и корреляционная функция. Цепочка уравнений
для корреляционых функций. Приближения для учета парных столкновений.
Парные корреляции и дебаевское экранирование.
5. Гидродинамическое описание плазмы. Макроскопические уравнения переноса.
Обобщенный закон Ома. Проводимость замагниченной плазмы.
Объемный заряд. Магнитосферы релятивистских объектов.
6. Магнитная гидродинамика. Основные предположения и вывод уравнений.
Сохранение магнитного потока. Идеальная магнитная гидродинамика.
Основные приближения в идеальной магнитной гидродинамике.
7. Течения плазмы в сильном магнитном поле. Двумерные задачи магнитной
гидродинамики. Существование непрерывных течений. Течение плазмы в
поле изменяющегося со временем магнитного диполя.
Коллапс магнитной звезды.
8. Волны и разрывные течения в магнитогидродинамической среде.
Поверхности разрыва в гидродинамике. Классификация разрывов в
магнитной гидродинамике. Непрерывные переходы между разрывными
решениями в магнитной гидродинамике. Эволюционность разрывов.
9. Равновесие плазмы в магнитном поле. Теорема вириала в магнитной
гидродинамике. Бессиловые поля и теорема Шафранова. Свойства
равновесных конфигураций. Архимедова сила в магнитной гидродинамике.
10. Стационарные течения плазмы в магнитном поле. Течения идеальной
плазмы. Проблема динамо в космической плазме.
Течения при малых магнитных числах Рейнольдса. Выталкивающая
сила и вихревые течения. Протуберанцы на Солнце.
11. Магнитное пересоединение в токовых слоях. Малые возмущения в окрестности
нейтральной линии. Деформация магнитных силовых линий при смещении токов.
Динамическая диссипация магнитного поля. Ускорение частиц в не-нейтральном
токовом слое.
12. Разрывная неустойчивость пересоединяющего токового слоя. Модель и
уравнения для малых возмущений. Физическая интерпретация неустойчивости.
Стабилизирующий эффект поперечного поля. Эффект сжимаемости и роль
продольного поля. Кинетический подход к разрывной неустойчивости.
ЛИТЕРАТУРА
Б.В. Сомов. Космическая электродинамика и физика Солнца. М.,
Изд. МГУ, 1993.
|
