Образец для цитирования:

Baranov V. B. Gasdynamics and Magnetohydrodynamics of the Interplanetary and Interstellar Gas Interaction. Theory and Experiments [Баранов В. Б. ГАЗОДИНАМИКА И МАГНИТНАЯ ГИДРОДИНАМИКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕЖПЛАНЕТНОЙ И МЕЖЗВЕЗДНОЙ СРЕД. ТЕОРИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТ] // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Математика. Механика. Информатика. 2008. Т. 8, вып. 3. С. 18-?.


Язык публикации: 
английский
Рубрика: 
УДК: 
533.6.011: 533.72: 523.2

Gasdynamics and Magnetohydrodynamics of the Interplanetary and Interstellar Gas Interaction. Theory and Experiments
[ГАЗОДИНАМИКА И МАГНИТНАЯ ГИДРОДИНАМИКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕЖПЛАНЕТНОЙ И МЕЖЗВЕЗДНОЙ СРЕД. ТЕОРИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТ]

Аннотация: 

Проблема взаимодействия межпланетной и межзвездной сред сводится к исследованию взаимодействия сверхзвукового потока полностью ионизованного водородного газа от источника (солнечный ветер) со сверхзвуковым поступательным потоком межзвездного газа, главными компонентами которого являются нейтральная (атомы водорода) и плазменная (протоны и электроны). В работе описывается самосогласованная кинетико-континуальная модель такого взаимодействия, предложенная в [8]. Основная особенность модели заключается в том, что течение нейтральной компоненты и ее влияние на плазменную не могут быть описаны в рамках механики сплошных сред, поскольку для главного процесса резонансной перезарядки (атомов Н на протонах) число Кнудсена порядка единицы (Kn ∼ 1). В модели [8] уравнения Эйлера с «источниками» импульса и энергии для плазменной компоненты решаются совместно с уравнением Больцмана для нейтральной компоненты. Подробно описывается математическая постановка задачи и основные результаты численных расчетов. Некоторые предсказания модели в дальнейшем были подтверждены экспериментальными данными, полученными на космических аппаратах, исследующих внешние области солнечной системы. Например, образование «водородной стенки», предсказанное в [7, 8] и открытое на аппарате Hubble Space Telescope [11], пересечение аппаратами Voyager-1 и Voyager-2 гелиосферной ударной волны соответственно в декабре 2004 г. (на расстоянии 94 а.е.) и в августе 2007 г. (на расстоянии в 84 а.е.) и др. В работе также описываются результаты развития модели [8], учитывающие влияние циклов солнечной активности, аномальных космических лучей, межзвездного магнитного и др.

Ключевые слова: 
-
Библиографический список

1. Баранов В.Б., Краснобаев К.В., Куликовский А.Г. Модель взаимодействия солнечного ветра с межзвездной средой // Докл. АН СССР. 1970. Т. 193, No 1. С. 41–44.
2. Черный Г.Г. Течения газа с большой сверхзвуковой скоростью. М.: Физматгиз, 1959. 220 с.
3. Баранов В.Б., Лебедев М.Г., Рудерман М.С. Структура области взаимодействия солнечного ветра с межзвездной средой и ее влияние на проникновение атомов H в солнечную систему // Astrophys. Space Sci. 1979. V. 66, No 2. P. 429–440.
4. Lallement R., Bertin P. Nothern-hemisphere observations of nearly interstellar gas: possible detection of the local cloud // Astron. Astrophys. 1992. V. 266, No 1. P. 479–485.
5. Баранов В.Б., Краснобаев К.В. Гидродинамическая теория космической плазмы. М.: Наука, 1977. 335 с.
6. Baranov V.B. On the problem of fluid dynamics foundation for application in the space physics // Astrophs. Space Sci. 2000. V. 274, No 1–2. P. 3–16.
7. Baranov V.B., Lebedev M.G., Malama Yu.G. The influence of the interface between heliosphere and the local interstellar medium on the penetration of H-atoms to the solar system // Astrophys. J. 1991. V. 375, No 1. P. 347–351.

8. Baranov V.B., Malama Yu.G. Model of the solar wind interaction with the local interstellar medium: numerical solution of self-consistent problem // J. Geophys. Res. 1993. V. 98, No A9. P. 15,157–15,163.
9. Malama Yu.G. Monte Carlo simulation of neutral atom trajectories in the solar system // Astrophys. Space Sci. 1991. V. 176, No 1. P. 21–46.
10. Burlaga L.F., Ness N.F., Acuna M.H., Lepping R.P., Connerney J.E.P., Stone E.S., McDonald F.B. Crossing the termination shock into the heliosheath: magnetic fields // Science. 2005. V. 309. P. 2027–2029.
11. Linsky J.L. Wood B.E. The α-Centaury line of sight: D/H ratio, physical properties of local interstellar gas and measurements of heated hydrogen at heliospheric interface // Astrophys. J. 1996. V. 463, No 1. P. 254–270.
12. Linsky J.L. GHRS observations of the LISM // Space Sci. Rev. 1996. V. 78. P. 157–164.
13. Wood B.E., Linsky J.L., Zank G.P. Heliospheric, astrospheric and interstellar Ly-α absorption toward 36 Ophiuchi // Astrophys. J. 2000. V. 537, No 1. P. 304–311.
14. Izmodenov V.V., Lallement R., Malama Yu.G. Heliospheric and astrospheric hydrogen absorption towards Sirius: No need for interstellar hot gas // Astron. Astrophys. 1999. V. 342, No 1. P. L13–L16.

15. Izmodenov V.V., Malama Yu.G., Gloeckler G., Geiss J. Filtration of interstellar H, O, N atoms through the heliospheric interface: Inferences on local interstellar abundances of the elements // Astron. Astrophys. 2004. V. 414, No 3. P. L29–L32.
16. Witte M. Kinetic parameters of interstellar neutral helium. Review of results obtained during one solar cycle with Ulysses / GAS-instrument // Astron. Astrophys. 2004. V. 426, No 3. P. 835–844.
17. Izmodenov V.V., Malama Yu.G., Ruderman M.S. Solar cycle influence on the interaction of the solar wind with the local interstellar cloud // Astron. Astrophys. 2005. V. 34, No 3. P. 1069–1080.
18. Измоденов В.В., Алексашов Д.Б. Модель хвостовой области гелиосферного интерфейса // Письма в Астрон. журн. 2003. Т. 29, No 1. С. 69–75.
19. Malama Yu.G., Izmodenov V.V., Chalov S.V. Modeling of the heliospheric interface: multi-componen nature of the heliospheric plasma // Astron. Astrophys. 2006. V. 445, No 2. P. 693–701.

20. Myasnikov A.V., Alexashov D.B., Izmodenov V.V., Chalov S.V. Self-consistent model of the solar wind interaction with three-component circumsolar interstellar cloud: Mutual influence of the thermal plasma, galactic cosmic rays and H atoms // J. Geophys. Res. 2000. V.105, No A3. P. 5167–5177.
21. Alexashov D.B., Chalov S.V., Myasnikov A.V., Izmodenov V.V., Kallenbach R. The dynamic role of anomalous cosmic rays in the outer heliosphere // Astron. Astrophys. 2004. V. 420, No 2. P. 729–736.
22. Izmodenov V.V., Alexashov D.B., Myasnikov A.V. Direction of the interstellar H atom inflow in the heliosphere: Role of the interstellar magnetic field // Astron. Astrophys. 2005. V. 437, No 3. P. L35–L38.
23. Lallement R., Quemerais E., Bertaux J.-L., Ferron S., Koutroumpa D., Pellinen R. Deflection of the interstellar neutral hydrogen flow across the heliospheric interface // Science. 2005. V. 307, No 5714. P. 1447–1449.

Полный текст в формате PDF: