Магнитогидродинамические неустойчивости

Магнитогидродинами́ческие неусто́йчивости (МГД-неустойчивости), самопроизвольно нарастающие отклонения макроскопических параметров проводящей жидкости или плазмы в магнитном поле от их равновесных значений. Магнитогидродинамические неустойчивости возникают под действием градиента давления, градиента электрического тока либо градиента сил инерции. Эти неустойчивости приводят к быстрому изменению конфигурации плазмы. В лабораторной плазме низкого давления, где формируются цилиндрические или тороидальные плазменные «шнуры», может развиваться возмущение в виде желобков, вытянутых вдоль магнитных силовых линий (желобковая, или перестановочная, неустойчивость). Для плазменных шнуров характерны также перетяжечная, змейковая, винтовая и другие неустойчивости. При неоднородной скорости потока плазмы возникает неустойчивость Кельвина – Гельмгольца, которая приводит к развитию системы изолированных вихрей. На закреплённой границе плазмы неустойчивости стабилизируются, однако в толще плазмы может возникнуть конвективная неустойчивость в виде крупномасштабных вихревых конвективных ячеек.

Вследствие нарушения условия вмороженности магнитного поля и развития процессов магнитного пересоединения в плазме могут возникать резистивные магнитогидродинамические неустойчивости, связанные с диссипацией энергии при кулоновских столкновениях. К таким неустойчивостям относится, например, тиринг-неустойчивость, при которой линии тока в плазме разрываются и перераспределяются с образованием магнитных островов. При изменении параметров плазмы (например, при повышении температуры) многие магнитогидродинамические неустойчивости могут развиваться в кинетическом режиме, тогда для их описания используются уравнения Власова – Максвелла.