Ускорение и коллимация плазмы в трансзвуковых астрофизических МГД течениях Боговалов, Сергей Владимирович

brief description

Боговалов, Сергей Владимирович.
Ускорение и коллимация плазмы в трансзвуковых астрофизических МГД течениях : диссертация ... доктора физико-математических наук : 01.04.02. - Москва, 1999. - 235 с. : ил.
Оглавление диссертациидоктор физико-математических наук Боговалов, Сергей Владимирович
Введение
1 Некоторые проблемы астрофизических МГД течений
1.1 Ускорение плазмы радиопульсарами.
1.1.1 Ускорение заряженных частиц в магнитосфере пульсаров.
1.1.2 Модель Рудермана и Сазерлэнда.
1.1.3 Модель Аронса.
1.1.4 Альтернативные модели
1.1.5 Возможные механизмы ускорения релятивистской плазмы пульсарами.
1.2 Коллимированные плазменные течения в астрофизике
1.2.1 Наблюдения и модели
1.2.2 Механизм магнитной коллимации плазмы.
2 Уравнения стационарного осесимметричного МГД течения идеальной плазмы.
2.1 Условия применимости уравнений одножидкостной МГД для нерелятивистской плазмы.
2.2 Условия применимости уравнений одножидкостной МГД для холодной бесстолкновительной релятивистской плазмы
2.3 Модель осесимметричного ротатора в астрофизике.
2.4 Общие уравнения и соотношения для стационарного осесимметричного течения.
2.4.1 Связь между электрическим и магнитным поЛем.
2.4.2 Соотношение между плотностью потока плазмы и по-лоидальным магнитным полем.
2.5 Уравнения стационарных осесимметричных течений.
2.5.1 Динамика нерелятивистской плазмы в заданном по-лоиДальном поле.
2.5.2 Нерелятивистское уравнение Грэда-Шафранова.
2.5.3 Уравнения стационарного осесимметричного течения релятивистской плазмы.
Граничные условия и критические поверхности в стационарных осесимметричных МГД течениях.
3.1 Классические критические поверхности в трансзвуковых течениях.
3.1.1 Нерелятивистское течение.
3.1.2 Релятивистские течения.
3.2 Проблема решения стационарных уравнений трансзвуковой динамики замагниченной плазмы.
3.2.1 Решение Сакураи.
3.3 Принцип причинности и граничные условия.
3.3.1 Число независимых граничных условий.
3.3.2 Граничные условия для звездных ветров.
3.3.3 Граничные условия для пульсаров.
3.4 Гидродинамический ветер.
3.5 Критические поверхности.
3.5.1 Связь критических поверхностей с характеристиками
3.5.2 Сепаратрисные (предельные) характеристики.
3.5.3 Физический смысл сепаратрисных характеристик.
3.5.4 Возможные методы решения стационарных задач трансзвуковой магнитной гидродинамики.
Формирование струй (джетов) при эжекции плазмы осесимметричным ротатором.
4.1 Течения замагниченной плазмы на больших расстояниях от источника
4.2 Основные уравнения.
4.3 Магнитное поле в сверхзвуковой области на больших расстояниях.
4.3.1 Модель осесимметричного ротатора с полем " магнитного монополя"
4.4 Электрические токи в МГД ветрах.
4.5 Структура магнитосферы на больших расстояниях.
4.6 Генерация и замыкание полоидальных электрических токов в осесимметричных МГД ветрах.
4.7 Сравнение с автомодельными решениями.
4.8 Количественные оценки.
Ускорение и коллимация холодной плазмы в магнитосфере осесимметричного ротатора,
5.1 Течение плазмы в магнитосфере медленно вращающейся звезды
5.1.1 Уравнения стационарного течения плазмы в поле медленно вращающегося магнитного монополя.
5.1.2 Обсуждение результатов.
5.2 Стационарное течение плазмы в ближней зоне.
5.3 Метод решения стационарной задачи на больших расстояниях
5.3.1 МГД интегралы
5.3.2 Уравнение Грэда-Шафранова в координатах (ф,г]).
5.3.3 Система уравнений в криволинейных координатах
5.4 Основные результаты численного решения задачи в ближней зоне для 0(ф) = 0о.
5.4.1 Структура течения в полоидальной плоскости
5.4.2 Эффективность ускорения нерелятивистской плазмы в магнитосфере осесиметричного ротатора.
5.5 Течение холодной нерелятивистской плазмы в дальней зоне.
5.5.1 Ветер холодной плазмы на больших расстояниях при однородном вращении звезды.
5.5.2 Структура холодных струй.
5.6 Электрические токи в магнитосфере осесимметричного ротатора
5.6.1 Связь между численным решением и асимптотикой.
5.7 Дифференциальное вращение звезды Q — П(ф).
6 Ускорение и коллимация холодной релятивистской плазмы
6.1 Уравнения стационарного течения релятивистской холодной плазмы.
6.2 Течение релятивистской плазмы в поле магнитного монополя.
6.3 Численное решение задачи.
6.3.1 Метод численного решения задачи в ближней зоне
6.3.2 Решение задачи в дальней зоне.
6.3.3 Основные результаты моделирования в ближней зоне
6.3.4 Магнитная коллимация релятивистской плазмы
7 Коллимация "горячей" плазмы.
7.1 Постановка задачи
7.2 Стационарный Паркеровский ветер.
7.3 Эволюция течения во времени.
7.3.1 Постановка граничных условий на внутренней границе
7.4 Стационарное течение плазмы на больших расстояниях
7.4.1 Интегралы движения.
7.4.2 Уравнение Грэда-Шафранова в координатах {ф^ц).
7.4.3 Метод решения.
7.5 Результаты решения стационарной задачи для солнечного ветра.
7.5.1 Солнечный ветер с однородными характеристиками
7.5.2 Солнечный ветер на больших расстояниях с учетом широтной зависимости его характеристик.
7.6 Ветер от быстро вращающихся молодых звезд.
7.7 Сравнение с характеристиками оптических струй, наблюдаемых от молодых звездных объектов.