#Физика космической плазмыФизика космической плазмыИсследуйте Области знанийУ нас представлены тысячи статейТегФизика космической плазмыФизика космической плазмыНайденo 12 статейФизические процессы, явленияФизические процессы, явления Магнитное пересоединениеМагни́тное пересоедине́ние в плазме, изменение топологии силовых линий магнитного поля, связанное с нарушением их вмороженности в плазму; обычно сопровождается высвобождением свободной магнитной энергии, накопленной в различных плазменных конфигурациях, и её преобразованием в тепловую и кинетическую энергию частиц, которые могут ускоряться вплоть до ультрарелятивистских скоростей. При пересоединении магнитных силовых линий возникают новые магнитные структуры: магнитные петли, острова, нейтральные точки и линии, новые течения плазмы. Существуют различные механизмы пересоединения магнитных силовых линий. Различают вынужденное и спонтанное (происходящее без внешнего воздействия) магнитное пересоединение. Свойства процессов пересоединения магнитных силовых линий проявляются в солнечных вспышках и магнитосферных суббурях. В космической плазме процессы магнитного пересоединения контролируют структуру и динамику магнитосфер планет.Структурные элементы материи Космическая плазмаКосми́ческая пла́зма, плазма в космическом пространстве и населяющих его объектах. Возникла в первые микросекунды рождения Вселенной после Большого взрыва и ныне является наиболее распространённым состоянием вещества в природе, составляя 95 % от массы Вселенной (без учёта тёмной материи и тёмной энергии). По свойствам, зависящим от температуры и плотности вещества, и по направлениям исследования космическую плазму можно разделить на следующие виды: кварк-глюонная (ядерная), галактическая (плазма галактик и галактических ядер), звёздная (плазма звёзд и звёздных атмосфер), межпланетная и магнитосферная. Космическая плазма может находиться в равновесном и неравновесном состояниях, может быть идеальной и неидеальной. Космическая плазма удалённых объектов исследуется дистанционными спектральными методами с помощью оптических телескопов, радиотелескопов, внеатмосферных рентгеновских и гамма-телескопов. Прямые измерения параметров космической плазмы в пределах Солнечной системы проводятся с помощью приборов, установленных на ракетах и космических аппаратах.Природные процессы, явления внутри небесных тел или в космическом пространстве Солнечный магнетизмСо́лнечный магнети́зм, комплекс физических процессов, связанных с возникновением и динамикой магнитных полей на Солнце. Магнитные поля тесно взаимодействуют с движущейся солнечной плазмой и описываются методами магнитной гидродинамики. Солнечный магнетизм является причиной солнечной активности. В фотосфере Солнца областями сильных магнитных полей являются солнечные пятна, где поля локально подавляют конвекцию, уменьшая тепловой поток и понижая локальную температуру. В хромосфере и короне Солнца магнитные поля порождают разнообразные плазменные образования – хромосферные дуги, корональные петли, аркады, протуберанцы, шлемовидные структуры и др. Динамика магнитных полей – важнейшая составляющая механизма солнечных вспышек. Из областей корональных дыр магнитные силовые линии простираются на большие расстояния от Солнца, образуя межпланетное магнитное поле, взаимодействующее с магнитосферой Земли. Различные закономерности проявления солнечного магнетизма объясняются в рамках модели солнечного динамо.Структурные элементы материи Релятивистские частицыРелятиви́стские части́цы, частицы, движущиеся со скоростями, близкими к скорости света Для них становятся важными эффекты теории относительности, в первую очередь зависимость энергии от скорости: где масса частицы, её скорость. При этом импульс частицы даётся формулой:Природные процессы, явления внутри небесных тел или в космическом пространстве Солнечная вспышкаСо́лнечная вспы́шка, быстрое увеличение яркости части поверхности Солнца и его атмосферы в широком диапазоне спектра электромагнитного излучения (от радиоволн до жёсткого гамма-излучения). Самое мощное из всех проявлений солнечной активности, средняя мощность энерговыделения составляет около 1022 Вт при длительности от 10 до 103 c. Во время солнечных вспышек поток энергии от Солнца в ультрафиолетовом, рентгеновском и гамма-диапазонах увеличивается в тысячи раз. Это говорит о том, что вспышка происходит преимущественно в короне Солнца. Значительная часть энергии выделяется в виде выбросов плазмы со скоростями порядка 1000 км/c из короны в межпланетное пространство (корональные выбросы массы). Происхождение солнечных вспышек связано с переходом энергии солнечных магнитных полей в кинетическую энергию выбросов плазмы и заряженных частиц, а также в мощные потоки тепла и излучения за счёт магнитного пересоединения. Солнечные вспышки оказывают сильное воздействие на околоземное космическое пространство, определяя космическую погоду.Физические величины Оптическая толщаОпти́ческая толща́, безразмерная величина, характеризующая степень непрозрачности среды для проходящего сквозь неё излучения. Оптическая толща среды между двумя точками пропорциональна: 1) геометрическому расстоянию между этими точками; 2) концентрации частиц, взаимодействующих с излучением; 3) сечению взаимодействия частиц с излучением. В однородной среде оптическая толща равна геометрической толщине, выраженной в единицах среднего пробега фотона в среде. Обычно оптическая толща определяется по отношению к конкретному процессу взаимодействия излучения с веществом (например, оптическая толща по томсоновскому рассеянию, оптическая толща по тормозному поглощению). Полное ослабление интенсивности излучения определяется суммарной оптической толщёй, в которой суммируются вклады всех процессов, приводящих к ослаблению интенсивности. Если оптическая толща среды между двумя точками равна то интенсивность излучения при прохождении этого пути падает в раз при условии, если в слое вещества между этими точками существует только поглощение излучения и отсутствует испускание лучистой энергии. В общем случае оптическая толща зависит от частоты излученияНаучные отрасли Плазменная астрофизикаПла́зменная астрофи́зика, раздел астрофизики, в котором астрономические объекты и явления изучаются методами физики плазмы. При этом космическую плазму описывают как систему массивных заряженных частиц, между которыми существуют электромагнитное и гравитационное взаимодействия. Для описания системы с большим числом частиц используют кинетические уравнения, дающие статистически усреднённое описание плазмы. В зависимости от рассматриваемых объектов используют две основные модели: бесстолкновительной плазмы (например, для межгалактической среды) и столкновительной плазмы (например, для атмосфер звёзд). Современная плазменная астрофизика изучает практически все астрономические объекты, содержащие плазму и магнитные поля, исследуя широкий спектр астрономических явлений от солнечных вспышек до гамма-всплесков. К объектам её изучения относятся нормальные и вырожденные звёзды, новые и сверхновые звёзды, компактные релятивистские объекты, межзвёздная и межгалактическая среды, галактики и квазары.Научные отрасли Космическая магнитогидродинамикаКосми́ческая магнитогидродина́мика, раздел астрофизики, изучающий динамику течений проводящих жидкостей и ионизованных газов (плазмы) в магнитном поле в космических условиях. Космическая магнитогидродинамика рассматривает космическую плазму как движущуюся сплошную среду, обладающую высокой электрической проводимостью. В такой среде любые электрические поля (например, порождаемые градиентами газового давления) создают электрические токи и, как следствие, магнитные поля. В многочисленных приложениях космической магнитогидродинамики широко используются методы магнитной гидродинамики. Отличительной особенностью космической магнитогидродинамики является исследование огромных объёмов плазмы, определяемых гигантскими размерами астрономических объектов. К явлениям, изучаемым космической магнитогидродинамикой, относится, в частности, земной магнетизм.Физические величины Коэффициент непрерывного поглощенияКоэффицие́нт непреры́вного поглоще́ния, коэффициент поглощения излучения в непрерывном спектре. Такое поглощение происходит, когда атом, поглощая квант излучения, претерпевает связанно-свободные или свободно-свободные переходы, т. е. переходы, при которых поглощаемая энергия может изменяться непрерывно, а не дискретно (с образованием линейчатого спектра поглощения).Научные методы исследования Теории пути перемешиванияТео́рии пути́ переме́шивания (теории длины́ перемешивания), полуэмпирические методы расчёта турбулентных и малоупорядоченных конвективных течений, основанные на аналогии между: 1) переносом теплоты (теплопроводность), импульса (вязкость) или массы (диффузия), обусловленным движением атомов и молекул, 2) переносом этих же величин благодаря движению макроскопических объёмов жидкости или газа. При этом длине свободного пробега атома или молекулы соответствует путь (длина) перемешивания – расстояние, по прохождении которого объём жидкости или газа теряет свою индивидуальность, перемешиваясь с окружающим веществом. Эта величина является свободным параметром теории и вводится из общефизических соображений. 12
