Выпуски

 / 

2015

 / 

Февраль

  

Обзоры актуальных проблем


Разрывные течения плазмы в магнитной гидродинамике и физике магнитного пересоединения

,
Московский Государственный университет им. М.В. Ломоносова, Государственный астрономический институт им. П.К.Штернберга, Университетский просп. 13, Москва, 119889, Российская Федерация

Представлен обзор современного состояния теории магнитогидродинамических (МГД) разрывных течений и её приложений к физике магнитного пересоединения в астрофизической плазме, лабораторном и численном моделировании. Акцент сделан на изучении непрерывных переходов между разрывами различных типов при постепенном (непрерывном) изменении параметров течения плазмы. Описаны свойства пересоединяющего токового слоя Сыроватского и показана возможность распада токового слоя на систему МГД-разрывов. В рамках упрощённой аналитической модели магнитного пересоединения проведён анализ системы ударных волн, связанных с токовым слоем. На примере этой системы обсуждаются некоторые следствия из условий непрерывных переходов и возможность дополнительного нагрева плазмы на ударных волнах.

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
English fulltext is available at IOP
Ключевые слова: магнитное пересоединение, плазма, МГД-разрывы
PACS: 52.35.−g, 94.30.cq, 94.30.ct (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0185.201502a.0113
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2015/2/a/
Цитата: Леденцов Л С, Сомов Б В "Разрывные течения плазмы в магнитной гидродинамике и физике магнитного пересоединения" УФН 185 113–142 (2015)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 1 июня 2014, доработана: 15 июля 2014, 5 августа 2014

English citation: Ledentsov L S, Somov B V “Discontinuous plasma flows in magnetohydrodynamics and in the physics of magnetic reconnectionPhys. Usp. 58 107–133 (2015); DOI: 10.3367/UFNe.0185.201502a.0113

Список литературы (96) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (9) Похожие статьи (20)

  1. Alfvén H Cosmic Electrodynamics (Oxford: Clarendon Press, 1950)
  2. De Hoffmann F, Teller E Phys. Rev. 80 692 (1950)
  3. Ландау Л Д, Лифшиц Е М Гидродинамика (М.: Наука, 1986); Landau L D, Lifshitz E M Fluid Mechanics (Oxford: Pergamon Press, 1987)
  4. Сыроватский С И УФН 62 247 (1957)
  5. Половин Р В УФН 72 33 (1960); Polovin R V Sov. Phys. Usp. 3 677 (1961)
  6. Anderson J E Magnetohydrodynamic Shock Waves (Cambridge, Mass.: M.I.T. Press, 1963)
  7. Сыроватский С И Труды ФИАН СССР 8 13 (1956)
  8. Сомов Б В Космическая электродинамика и физика Солнца (М.: Изд-во Московского ун-та, 1993)
  9. Леденцов Л С, Сомов Б В ЖЭТФ 144 1319 (2013); Ledentsov L S, Somov B V JETP 117 1164 (2013)
  10. Sutton G W, Sherman A Engineering Magnetohydrodynamics (New York: McGraw-Hill, 1965)
  11. Лукьянов С Ю Горячая плазма и управляемый ядерный синтез (М.: Наука, 1975)
  12. Морозов А И Введение в плазмодинамику (М.: Физматлит, 2006)
  13. Biskamp D Nonlinear Magnetohydrodynamics (Cambridge, UK: Cambridge Univ. Press, 1997)
  14. Имшенник В С, Боброва Н А Динамика столкновительной плазмы (М.: Энергоатомиздат, 1997)
  15. Büchner J, Dum C T, Scholer M (Eds) Space Plasma Simulation (Berlin: Springer, 2003)
  16. Giovanelli R G Nature 158 81 (1946)
  17. Dungey J W Cosmic Electrodynamics (Cambridge: Univ. Press, 1958)
  18. Orta J A, Huerta M A, Boynton G C Astrophys. J. 596 646 (2003)
  19. Sweet P A Electromagnetic Phenomena in Cosmical Physics (Proc. IAU Symp., No. 6, Ed. B Lehnert) (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1958) p. 123
  20. Parker E N Phys. Rev. 107 830 (1957)
  21. Petschek H E The Physics of Solar Flares, Proc. of the AAS-NASA Symp., 28 - 30 October, 1963, Greenbelt, MD (Ed. W N Hess) (Washington, DC: National Aeronautics and Space Administration, Science and Technical Information Division, 1964) p. 425
  22. Hones E W (Jr., Ed.) Magnetic Reconnection in Space and Laboratory Plasmas (Washington, D.C.: American Geophys. Union, 1984)
  23. Hoshino M, Stenzel R L, Shibata K (Eds) Magnetic Reconnection in Space and Laboratory Plasmas (Tokyo: Terra Scientific Publ. Co., 2001)
  24. Сыроватский С И Астрон. журн. 39 987 (1962); Syrovatskii S I Sov. Astron. 6 768 (1963)
  25. Сыроватский С И Астрон. журн. 43 340 (1966); Syrovatskii S I Sov. Astron. 10 270 (1966)
  26. Сыроватский С И ЖЭТФ 60 1727 (1971); Syrovatskii S I Sov. Phys. JETP 33 933 (1971)
  27. Сыроватский С И Труды ФИАН СССР 74 3 (1974); Syrovatskii S I Proc. P.N. Lebedev Phys. Inst. 74 2 (1976)
  28. Syrovatskii S I Annu. Rev. Astron. Astrophys. 19 163 (1981)
  29. Somov B V Physical Processes in Solar Flares (Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., 1992)
  30. Somov B V Plasma Astrophysics Pt. II Reconnection and Flares 2nd ed. (New York: Springer, 2013)
  31. Švestka Z, Jackson B V, Machado M E (Eds) Eruptive Solar Flares, Proc. of Colloquium No. 133 of the Intern. Astronomical Union, Argentina, 2 - 6 August, 1991 (Berlin: Springer-Verlag, 1992)
  32. Hanslmeier A, Veronig A, Messerotti M (Eds) Solar Magnetic Phenomena, Proc. of the 3rd Summerschool and Workshop, Austria, August 25 - September 5, 2003 (Dordrecht: Springer, 2005)
  33. Hanslmeier A The Sun and Space Weather (Astrophysics and Space Science Library) Vol. 347 (Dordrecht: Springer, 2007)
  34. Kosugi T et al. Solar Phys. 136 17 (1991)
  35. Ogawara Y et al. Solar Phys. 136 1 (1991)
  36. Tsuneta S et al. Publ. Astron. Soc. Jpn. 44 L211 (1992)
  37. Tsuneta S Astrophys. J. 456 840 (1996)
  38. Masuda S et al. Nature 371 495 (1994)
  39. Petrosian V, Donaghy T Q, McTiernan J M Astrophys. J. 569 459 (2002)
  40. Yokoyama T et al. Astrophys. J. 546 L69 (2001)
  41. McKenzie D E, Hudson H S Astrophys. J. 519 L93 (1999)
  42. Shibata K et al. Astrophys. J. 451 L83 (1995)
  43. Ohyama M, Shibata K Astrophys. J. 499 934 (1998)
  44. Sui L, Holman G D, Dennis B R Astrophys. J. 612 546 (2004)
  45. Sui L, Holman G D Astrophys. J. 596 L251 (2003)
  46. Liu W et al. Astrophys. J. 676 704 (2008)
  47. Liu W, Chen Q, Petrosian V Astrophys. J. 767 168 (2013)
  48. Shimizu T, Ugai M Phys. Plasmas 10 921 (2003)
  49. Shimizu T, Kondoh K, Ugai M Proc. of the Intern. Scientific Conf. on Chromospheric and Coronal Magnetic Fields (ESA SP-596, Eds D E Innes, A Lagg, S K Solanki, 2005), CD-ROM, 25.1
  50. Ugai M, Kondoh K, Shimizu T Phys. Plasmas 12 042903 (2005)
  51. Ugai M Phys. Plasmas 15 082306 (2008)
  52. Zenitani S, Miyoshi T Phys. Plasmas 18 022105 (2011)
  53. Lax P D Commun. Pure Appl. Math. 10 537 (1957)
  54. Безродных С И, Власов В И, Сомов Б В Письма в Астрон. журн. 33 153 (2007); Bezrodnykh S I, Vlasov V I, Somov B V Astron. Lett. 33 130 (2007)
  55. Безродных С И, Власов В И, Сомов Б В Письма в Астрон. журн. 37 133 (2011); Bezrodnykh S I, Vlasov V I, Somov B V Astron. Lett. 37 113 (2011)
  56. Марковский С А, Сомов Б В Физика солнечной плазмы (Отв. ред. Б В Сомов, В В Фомичев) (М.: Наука, 1989) с. 45
  57. Марковский С А, Сомов Б В ЖЭТФ 104 2736 (1993); Markovskii S A, Somov B V JETP 77 253 (1993)
  58. Markovskii S A, Somov B V J. Plasma Phys. 55 303 (1996)
  59. Брушлинский К В, Заборов А М, Сыроватский С И Физика плазмы 6 297 (1980); Brushlinskii K V, Zaborov A M, Syrovatskii S I Sov. J. Plasma Phys. 6 165 (1980)
  60. Biskamp D Phys. Fluids 29 1520 (1986)
  61. Yokoyama T, Shibata K Astrophys. J. 474 L61 (1997)
  62. Chen P F et al. Astrophys. J. 513 516 (1999)
  63. Kondoh K, Ugai M, Shimizu T Proc. of the Intern. Scientific Conf. on Chromospheric and Coronal Magnetic Fields (ESA SP-596, Eds D E Innes, A Lagg, S K Solanki, 2005), CD-ROM, 72.1
  64. Tidman D A, Krall N A Shock Waves in Collisionless Plasmas (New York: Wiley-Interscience, 1971)
  65. Сиротина Е П, Сыроватский С И ЖЭТФ 39 746 (1960); Sirotina E P, Syrovatskii S I Sov. Phys. JETP 12 521 (1961)
  66. Зельдович Я Б, Райзер Ю П Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений (М.: Наука, 1966); Zel'dovich Ya B, Raizer Yu P Physics of Shock Waves and High-Temperature Hydrodynamic Phenomena (New York: Academic Press, 1966 - 1967)
  67. Shercliff J A A Textbook of Magnetohydrodynamics (Oxford: Pergamon Press, 1965); Шерклиф Дж Курс магнитной гидродинамики (М.: Мир, 1967)
  68. Ландау Л Д, Лифшиц Е М Электродинамика сплошных сред (М.: Наука, 1982); Landau L D, Lifshitz E M Electrodynamics of Continuous Media (Oxford: Pergamon Press, 1984)
  69. Somov B V Plasma Astrophysics Pt. I Fundamental and Practice 2nd ed. (New York: Springer, 2013)
  70. Леденцов Л С, Сомов Б В Письма в Астрон. журн. 37 151 (2011); Ledentsov L S, Somov B V Astron. Lett. 37 131 (2011)
  71. Леденцов Л С, Сомов Б В Письма в Астрон. журн. 38 831 (2012); Ledentsov L S, Somov B V Astron. Lett. 37 744 (2012)
  72. Somov B V Fundamentals of Cosmic Electrodynamics (Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., 1994)
  73. Ахиезер А И, Любарский Г Я, Половин Р В ЖЭТФ 35 731 (1958); Akhiezer A I, Lyubarskii G Ya, Polovin R V Sov. Phys. JETP 8 507 (1959)
  74. Сыроватский С И ЖЭТФ 35 1466 (1958); Syrovatskii S I Sov. Phys. JETP 8 1024 (1959)
  75. Ройхваргер З Б, Сыроватский С И ЖЭТФ 66 1338 (1974); Roikhvarger Z B, Syrovatskii S I Sov. Phys. JETP 39 654 (1974)
  76. Ландау Л Д, Лифшиц Е М Статистическая физика Т. 1 (М.: Наука, 1976); Landau L D, Lifshitz E M Statistical Physics Vol. 1 (Oxford: Pegramon Press, 1980)
  77. Priest E R Solar Magneto-hydrodynamics (Dordrecht: D. Reidel Publ. Co., 1982)
  78. Priest E, Forbes T Magnetic Reconnection: MHD Theory and Applications (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2000)
  79. Kulsrud R M Earth Planets Space 53 417 (2001)
  80. Malyshkin L M, Linde T, Kulsrud R M Phys. Plasmas 12 102902 (2005)
  81. Somov B V, Syrovatskii S I Solar Phys. 75 237 (1982)
  82. Oreshina A V, Somov B V Astron. Astrophys. 331 1078 (1998)
  83. Lazarian A, Vishniac E T Magnetic Fields in the Universe II: From Laboratory and Stars to the Primordial Universe (Revista Mexicana de Astronomía y Astrofisicaû Ser. de Conferencias) Vol. 36 (Eds A Esquivel et al.) (Mexico: Instituto de Astronomía, 2009) p. 81
  84. Eyink G L, Lazarian A, Vishniac E T Astrophys. J. 743 51 (2011)
  85. Сомов Б В, Сыроватский С И Труды ФИАН СССР 74 14 (1974); Somov B V, Syrovatskii S I Proc. P.N. Lebedev Phys. Inst. 74 13 (1976)
  86. Подгорный А И, Сыроватский С И Физика плазмы 7 1055 (1981); Podgornyi A I, Syrovatskii S I Sov. J. Plasma Phys. 7 580 (1981)
  87. Karpen J T et al. Astrophys. J. 495 491 (1998)
  88. Priest E R, Lee L C J. Plasma Phys. 44 337 (1990)
  89. Конторович В М ЖЭТФ 35 1216 (1958); Kontorovich V M Sov. Phys. JETP 8 851 (1958)
  90. Anderson J E Magnetohydrodynamic Shock Wawes (Cambridge: M.I.T. Press, 1963)
  91. Furth H P, Killeen J, Rosenbluth M N Phys. Fluids 6 459 (1963)
  92. Somov B V, Verneta A I Space Sci. Rev. 65 253 (1993)
  93. Сомов Б В, Сыроватский С И ЖЭТФ 61 1864 (1971); Somov B V, Syrovatskii S I Sov. Phys. JETP 34 992 (1972)
  94. Todd L J. Fluid Mech. 21 193 (1965)
  95. Markovskii S A, Skorokhodov S L J. Geophys. Res. 105 (A6) 12705 (2000)
  96. Shibata K Astrophys. Space Sci. 264 129 (1998)

© Успехи физических наук, 1918–2020
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение