Читать онлайн «Магнитные поля в космосе»

АКАДЕМИЯ НАУК СССР СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ Сибирский институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн С. И. Вайнштейн МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ В КОСМОСЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО «НАУКА» МОСКВА 1983 УДК 523. 038 Вайнштейн С. И. Магнитные поля в космосе. — М. : Наука, 1983. Монография посвящена исследованию космических магнит- магнитных полей, их природе и динамике. Изложен лагранжев подход в теории динамо, приводящий к классу точных задач турбулент- турбулентного динамо и возможности решения проблемы мелкомасштаб- мелкомасштабного динамо. В книге изложен единый подход в теории-турбу- теории-турбулентности высокопроводящей плазмы и тем самым сформули- сформулирована «макроскопическая» магнитная гидродинамика. Обсуж- Обсуждаются приложения теории для объяснения солнечных магнит- магнитных полей, неоднородностей солнечного ветра, полей межзвезд- межзвездного газа Галактики. Ил. 14. Библиогр. 109 назв. Ответственный редактор член-корреспондент АН СССР В. Е. С одной стороны, прогресс в понимании фи- физики магнитных полей связан с достижениями наблюдательной астрономии и ракетных данных, с другой — с теоретическими ис- исследованиями в данной области. Особая роль магнитных полей заключается в том, что в них содержится основная энергия электромагнитного поля. Поэтому практически все нестационарные явления связаны с динамикой магнитных полей. Так, объяснение солнечного цикла и вообще всей солнечной активности немыслимо без привлечения магнит- магнитных полей. Физика солнечного ветра и солнечно-земных связей тесно связана с нестационарными явлениями в магнитных полях. Магнитные поля наблюдаются в звездах, межзвездном газе Га- Галактики. Есть основания считать, что магнитные поля столь же прису- присущи космическому веществу, как само движение. Действительно, кинетической энергии движущейся космической плазмы вполне достаточно для того, чтобы генерировать магнитные поля. Теория динамо как раз и призвана объяснить происхождение и динамику переменных магнитных полей, возникающих за счет движений плазмы. Круг вопросов, связанных с магнитными полями, соответствует практически всей астрофизике и геофизике. Поэтому мы, естест- естественно, не можем претендовать на отражение всех аспектов в од- одной книге. Монография посвящена глобальным явлениям, свя- связанным с магнитными полями: их происхождению, динамике по- полей, влиянию полей на движущуюся плазму. Распространенным типом движения космической плазмы яв- является турбулентное, хаотическое. Поэтому основное внимание будет уделено турбулентности жидкости в магнитном поле, более конкретно — турбулентности высокопроводящей плазмы, когда имеет место вмороженность магнитного поля в вещество. Первая глава посвящена введению в теорию динамо. Задачи этой главы следующие.