Пространственное нелинейное поглощение альфвеновской волны диссипативной плазмой

ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2017. № 2

УДК 533.95

DOI: 10.18698/1812-3368-2017-2-40-59

ПРОСТРАНСТВЕННОЕ НЕЛИНЕЙНОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ

АЛЬФВЕНОВСКОЙ ВОЛНЫ ДИССИПАТИВНОЙ ПЛАЗМОЙ

М.Б. Гавриков

1, 2

nadya_p@cognitive.ru

А.А. Таюрский

tayurskiy2001@mail.ru

ИПМ им. М.В. Келдыша РАН, Москва, Российская Федерация

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация

Аннотация

Ключевые слова

Предложенная математическая модель затухания аль-

фвеновской волны позволяет, в частности, объяснить

аномальный нагрев солнечной короны альфвеновски-

ми волнами, генерируемыми в нижних, значительно

более холодных солнечных слоях. Согласно проведен-

ным расчетам, затухание альфвеновских волн происхо-

дит на длинах порядка скиновых, на которых классиче-

ские уравнения магнитной гидродинамики заведомо

неприменимы. Поэтому в основу исследования поло-

жены уравнения двухжидкостной магнитной гидроди-

намики с полным учетом инерции электронов. Иссле-

дование выявило ряд важных закономерностей, в

частности, конечность глубины прогрева слоя, на ко-

торую альфвеновская волна проникает в плазму. Вы-

полнена оценка глубины проникания. Еще один эф-

фект — установление параметров поглощаемой аль-

фвеновской волны и выход их на квазистационарный

режим

Классическая магнитная гидроди-

намика, электромагнитная гидро-

динамика, поглощение альфвенов-

ской волны, тормозное излучение

Поступила в редакцию 23.06.2016

Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного

фонда (проект №16-11-10278)

Введение.

Магнитогидродинамическая плазма допускает поперечные синусои-

дальные колебания, распространяющиеся вдоль магнитного поля, в которых

термодинамические параметры и продольные компоненты векторных величин

не возмущаются [1]. Такие волны впервые были обнаружены Х. Альфвеном

(1942) и названы альфвеновскими. Принципиально важно, что альфвеновские

волны конечной амплитуды являются точными решениями классических урав-

нений магнитной гидродинамики (МГД) [2], что позволяет детально изучить их

трансформацию вследствие различных физических факторов — диссипаций,

неоднородностей плазмы и т. д.

Одним из приложений альфвеновских волн, инициировавшее настоящее ис-

следование, является предложенный в работе [3] механизм нагрева солнечной

короны до температуры в несколько миллионов градусов и генерации солнечного

ветра как результата затухания в плазме солнечной короны альфвеновских волн,