Spațiu plasmă
Spațiu plasmă
-
plasma. În cosmich. spațiu și spațiu. obiecte. K. p. Condival, este posibil să se împartă pe subiecți de cercetare: o Okollapane, Interplanetare, Stele plasmatice și atmosfere de stea, plasma quasars și galaxie. Nuclee, inter-stocare și intergalactică. plasmă. Aceste tipuri K. p. Diferă în parametrii lor (cf. densitatea P, cf. Energiile particulelor etc.), precum și de stări: echilibru termodinamic, parțial sau complet, fără echilibru.
Interplanetar K. p. Starea plasmei din octoplan, precum și structura spațiului ocupat de ea depind de prezența propriei sale magne. Câmpuri de la planetă și la distanță de soare. Magn. Planetele mărește semnificativ zona de deducere a plasmei transversale, formând natural capcane magnetice. Prin urmare, zona de deducere a plasmei din octolul este inamogenă. Fluxurile de plasmă solară, care se mișcă practic pentru soare, joacă un rol important în formarea unei plasme uleioase. Sunny Wind), Densitatea la-secară cade de la distanță de soare. Măsurători directe ale densității particulelor solare în apropierea pământului cu ajutorul spațiului. Dispozitivele dau valori P.(1-10) cm -3. Plasmă lângă spațiul pământului. spațiul este, de obicei, împărțit la plasmă ionosferă având P. până la 10 5 cm -3 la altitudini 350 km, plasmă Curele de radiații Terenuri ( P.10 7 cm -3) și Magnitosfera pământului; până la mai multe. Radiusul Pământului se extinde t. N. Plasmosfera, densitatea la-roi P.10 2 cm -3.
Caracteristică de top plasmă. ionospheres, radiate. Curelele și magnetosfera sunt că sunt coliziune, adică scalele spațiale-temporale ale valului și oscilațiilor. Procesele din ele sunt mult mai puțină coliziune. Relaxarea pe energiile și impulsurile încastrate fără coliziune și prin grade colective de libertate plasmă - oscilații și valuri. În plasmă de acest tip, de regulă, nu există termodinamic. Echilibrul, în special între componentele electronice și ionice. Dreapta în ele, de exemplu. Tamburile sunt, de asemenea, determinate de excitarea oscilațiilor și valurilor la scară mică. Un exemplu caracteristic este colorantul, format când devine devenind vântul solar al magnetosferei pământului.
Star K. p. Soarele poate fi privit ca un cheaguri gigantice de K. p. Cu o densitate care crește în mod constant de la exterior. Piese la centru: coroana, cromosfera, fotosfera, zona convectivă, miezul. În t. N. Stelele normale Temperaturi ridicate oferă termică. Ionizarea substanței și transferați-o în starea de plasmă. Plasma înaltă acceptă Hydrostatich. echilibru. Max. Calculat densitate K.p. În centrul stelelor normale P. 10 24 cm -3, temp-PA de până la 10 9 K. În ciuda densităților mari, plasma aici este de obicei ideală datorită temperaturii ridicate. Numai în stele cu mase mici (0,5 masa soarelui) efecte asociate cu imperfecțiunea plasmei apar. La centru. Regiunile de stele normale de lungimea kilometrajului liber al particulelor sunt mici, astfel încât plasma în ele este un echilibru, echilibru; în vârf. Straturile, în special cromosfera și coroana, plasma este de invocantă. (Aceste modele de decontare se bazează pe URM Hidrodinamică magnetică.)
În stele masive și compacte, densitatea K. n. Poate fi pe mai multe. comenzi mai mari decât în \u200b\u200bcentrul stelelor normale. Deci, B. Piticii albi Densitatea este atât de mare încât electronii se dovedesc a fi degenerați (vezi Degenera gaz). Ionizarea substanței este asigurată de o valoare mare gravă. Particulele de energie determinate Fer energie;.
Este cauza idealității lui K. p. În pitici albi. Static. Echilibrul este asigurat de presiunea fermă a electronilor de plasmă degenerată. Mai multe densități mari ale substanței care apar în stelele neutronice duc la degenerarea nu numai a electronilor, ci și nucleanii. Stelele neutronice includ - stele compacte având diametre 20 km la o greutate de 1 M..
Pulsarii sunt caracterizați prin rotație rapidă (jucând un rol important în mecanică. Equilibrium stea) și Mag. Câmpul tip dipol (10 12 gs pe suprafață) și Mag. Axa nu coincidă neapărat cu axa de rotație. Pulberii au o magnetosferă plină cu plasmă relativistă, K-Paradium este o sursă de emisie de el. valuri.
Intervalul de temperatură și densitățile K. N. imens. În fig. Schematic prezintă o varietate de specii de plasmă și locația lor aproximativă în densitatea temperaturii diagramei. Așa cum se poate observa din diagramă, secvența în reducerea densității K. p. Aproximativ după cum urmează: Stele plasmatice, o plasmă de plasmă uleioasă, plasmă de cvasar și galactică. nuclee, plasmă interplanetară, interstelar și intergalactic. plasmă. Cu excepția plasmei nucleelor \u200b\u200bstelelor și a fundului. Straturile plasmei incomplete, K. p. Este de colorat. Prin urmare, este adesea ecodicilibric și distribuția componentelor încărcării sale. Particulele la viteze și energii sunt departe de Maxwell. În special, ele pot conține vârfuri corespunzătoare. Bunny Charge. Particulele sunt anizotropice, în special în Magn. Cosmic. Câmpurile etc. O astfel de plasmă "devine RID" din non-echilibru nu este prin coliziuni, ci nab. Rapid - prin excitația lui El.-Mag. oscilațiile și valurile (vezi Colectarea undelor de șoc). Acest lucru duce la faptul că radiația cosmichului. Obiectele care conțin plasmă fără coliziune sunt mult superioare puterii radiației de echilibru și diferă semnificativ de la Plankovsky. Exemplu este Quasars, K-Ry și în radio și optic. Intervalul este non-echilibru. Și, în ciuda ambiguității teoretice. Interpretarea radiației observate, toate teoriile indică importanța rolului fluxurilor de electroni relativiști care se răspândesc pe fundalul plasmei principale.
Dr. Sursa emisiei de radio non-echilibru - radiogalaxies. C-Ry în dimensiune este semnificativ superior cu galaxiile vizibile în optic. Gamă. Electronii relativiști emise din galaxii și propagarea pe fundalul galaxiei plasmatice sunt, de asemenea, importante aici. Non-echilibrul de plasmă magnetosferic, care apare și în prezența taxelor de pași. Particulele duce la rafilarea kilometrului pământului.
Clasificarea speciilor plasmatice: plasmă de evacuare a gazului; MHD - plasmă în generatoare de magnes-torhidinamice; Treip-m - plasmă în capcane magnetice termonucleare; PIP-L - plasmă în condiții de sinteză termonucleară laser: EGM - în metale; EDP \u200b\u200b- plasmă cu gaură electronică în semiconductori; BQ-degenerare electronică în pitici albe; Și - plasma ionosferei; SV - plasmă a vântului solar; SC - Coroana solară din plasmă; C - plasmă în centrul soarelui; Mp - plasmă în magnetosfere pulsar.
Fenomenele plasmatice non-echilibru conduc, de asemenea, la faptul că plasma nu este doar radiații puternici, ci devine, de asemenea, turbulentă datorită faptului că este determinată. Tipurile de valuri și oscilații excitate sunt fie "întârziate" în plasmă pentru o perioadă lungă de timp sau nu pot "părăsi" plasma deloc (de exemplu, Langmurovsky). Acest lucru vă permite să găsiți o modalitate de a rezolva problema așa-numitei. Elemente "deținute" în teoria originii elementelor din univers. Naib. O teorie comună de origine a elementelor implică faptul că, de la protonii și neutronii inițiali, aceștia sunt formați din următorii. Captură neutronică și când noul izotop este supraîncărcat cu neutroni, atunci ca rezultat al degradării sale radioactive cu emisia unui electron și apare un element nou. Cu toate acestea, există elemente "gestionate" (de exemplu, litiu, bor, etc.), formarea unui formular nu poate fi explicată prin capturarea neutronilor; Originea lor poate fi asociată cu accelerarea acuzației. Particulele în zone cu un grad ridicat de turbulență cu plasmă și reacții nucleare ulterioare de particule accelerate.
K. p. Obiectele de la distanță sunt examinate prin metode spectrale la distanță folosind optic. Telescoape, telescoape radio, telescoapele satelit din satelit în radiații cu raze X și G-Band. Cu ajutorul dispozitivelor instalate pe rachete, sateliți și spațiu. Dispozitivele extinde rapid intervalul de măsurare directă a parametrilor K. n. În cadrul sistemului solar. Aceste metode includ utilizarea sondei, spectrometrii de frecvență scăzută și de înaltă frecvență. Măsurători, măsurători Maguri. și electric. câmpuri (vezi. Diagnosticarea plasmei). Astfel au fost detectate Radiaz. Centura de împământare, șocul fără coliziune înaintea magnetosferei pământului, coada magnetosferei, radiația kilometru a pământului, magnetosfera planetelor de la Mercur la Saturn etc.
Sovr. Cosmic. Tehnica vă permite să testați. Experimentele active în spațiu sunt influențate în mod activ de K. p., În primul rând, emisia apropiată, radio, acuzațiile de încărcare. Particulele, cheagurile de plasmă etc. Aceste metode sunt utilizate pentru diagnosticarea, modelarea naturală. procese în condiții reale, inițierea naturii. Fenomene (de exemplu, stralucirea polară).
Tipuri K.p. în cosmologie. De către polițist. Reprezentări, universul a apărut în așa-numitul. Big Bang (BG BANG). În timpul perioadei de separare a substanței (universul extins), în plus față de gravitate, determinând împărțirea, alte trei tipuri de interacțiune (puternic, slab și e-mail-magnetic) contribuie la fenomenele plasmatice în diferite etape ale ruinelor. Cu tempo-PAX \u200b\u200bextrem de ridicată, caracteristice etapelor de degradare timpurie, particule cum ar fi, de exemplu, W + - și Z 0 - Bosoni responsabili pentru Interacțiuni slabe Au fost fără masă, ca fotoni (El.-Mag. Și interacțiuni slabe). Aceasta înseamnă că a fost adecvată pe termen lung, în analogul K-Rom de El.-Mment. Câmpul era Câmpul Yang - Mills. T. Despre., Întreaga componentă de lepton a substanței a fost într-o stare de plasmă. Având în vedere conexiunea regulilor disponibile în modelul standard t. și tempo echilibrium termodinamic T.: T (C.)1/ T. 2 .
(Temp-Pa în MeV), puteți estima timpul, în timpul K-Poro a existat o astfel de plasmă de lepton. La Pace-Pax T, Abordarea energiei de odihnă Z 0-mail MZ. cu 2 100 GeV (timp corespunzător t.10 -10 s) apare cu Încălcarea spontană a simetriei Slab și el. interacțiunile care duc la apariția maselor în W + -
și Z 0-BOS, după care numai încărcarea interacționează cu ajutorul forțelor numai cu rază lungă de acțiune - electromagnetice.
Componenta Hadron (puternic interactiune) a substanței la un astfel de tempo de mare Tempo este, de asemenea, într-un fel de stare plasmă, numită. cu plasmă cuargloon. Aici între Quarks sunt, de asemenea, efectuate de Gluons fără masă. Cu densitățile de plasmă Hot Quark-Gluon ( P. T 3.) cu cf. Distanța dintre particulele elementare este de 10-13 cm - raza nucleonului (în același timp T.100 MeV) Plasma Quark-Gluon este ideală și poate fi nevalidă. Cu răcirea ulterioară a universului, când în timpul t.10 -4 cu pico PA picături la T.100 MeV (energia de odihnă-mezonă), există o nouă tranziție de fază: o plasmă Quark-Gluon este un Stronle (caracterizată prin rază scurtă de acțiune cu o rază de interacțiune 10 -13 cm). Această substanță constă în nucleoni stabili și de dezintegrare rapidă. Starea generală a K. p. În următorul, atunci perioada este determinată de taxă. Lepton (în principal o componentă electron-pozitron), deoarece în univers, atitudinea unei încărcături complete de baryon la lepton și acest raport este foarte mică (10 -9). Ca rezultat, la momente mici ( t.1 c) K. p. Este ultrarelativ și în principal electron-positron. La momentul timpului t.1 Cu tempo-PA a plasmei electronice Plasma scade la 1 MeV și mai jos, în timp ce anihilarea intensivă a Positronului electronic, după care K. p. A apropiat încet modelul. O stare prin schimbarea compoziției particulelor elementare.
LIT: Picelner S. B., Fundamente ale electrodinamicii cosmice, 2 ed., M., 1966; Akasuf S. I., Chepman S., Sunny-Pământ
Academician V. Forov, director al Institutului de Fizică termică a Statelor extreme a Academiei Ruse de Științe.
În aprilie 2005, academicianul Vladimir Evghievich Fortov a primit un premiu internațional de prestigiu - medalia de aur numită după Albert Einstein, acordată pentru o contribuție remarcabilă la dezvoltarea științei fizice și cooperarea științifică internațională. Interesele științifice ale academicianului Fortov se află în domeniul fizicii substanțelor extreme, inclusiv plasmă. Dacă nu numărați materia întunecată, plasma este cea mai obișnuită stare a substanței în natură: conform estimărilor, în această stare există aproximativ 95% din materia obișnuită în univers. Stelele sunt ciorapi de plasmă, gaz ionizat cu temperaturi în zeci și sute de milioane de grade. Proprietățile plasmatice reprezintă baza tehnologiilor moderne, a căror domeniu de aplicare este extins. Plasma emite lumina în lămpile electrice, creează o imagine color în panourile cu plasmă. Reactoarele cu plasmă Fluxurile plasmatice sunt utilizate pentru producția de microcircuități, întărirea metalelor și suprafețele de curățare. Setările cu plasmă de reciclare a deșeurilor și produc energie. Fizica plasmatică este o zonă de dezvoltare activă a științei, care până în prezent se efectuează descoperiri uimitoare, sunt observate fenomene neobișnuite, care necesită înțelegere și explicații. Unul dintre cele mai interesante fenomene descoperite în plasmă cu temperatură scăzută este formarea unui "cristal plasmatic", adică o structură ordonată spațială din particule fine - praf de plasmă.
Știință și viață // ilustrare
Știință și viață // ilustrare
Cosmonauts S. Krikalev și Y. Gyzenko instalează echipamentul "Cristale de plasmă" pentru ISS (2001).
Ce este o plasmă de praf?
Praful plasmei este un gaz ionizat care conține praf - particule de solid. O astfel de plasmă este adesea găsită în spațiu: în inele planetare, cottages de cometă, nori interplanetară și interstelară. A fost găsită în apropierea sateliților artificiali ai Pământului și în zona de tăiere a plantelor termonucleare cu retenție magnetică, precum și în reactoare cu plasmă, arce, descărcări.
În condițiile de laborator, Irving Langmür Irving Langmür a primit o plasmă de praf pentru prima dată în anii 20 ai secolului trecut. Cu toate acestea, studiația activă numai în ultimul deceniu. Creșterea interesului față de proprietățile plasmei de praf au apărut cu dezvoltarea tehnologiilor de pulverizare cu plasmă și gravarea în microelectronică, precum și producerea de filme subțiri și nanoparticule. Prezența particulelor solide care se încadrează în plasmă ca urmare a distrugerii electrozilor și a pereților camerei de descărcare, nu numai că duce la contaminarea suprafeței chipsurilor semiconductoare, dar, de asemenea, perturbează plasma, adesea imprevizibilă. Pentru a reduce sau a preveni aceste fenomene negative, este necesar să se dizolvă modul în care procesele de formare și de creștere a particulelor condensate în plasma de evacuare a gazelor vin și, pe măsură ce praful plasmatic afectează proprietățile de descărcare.
Plasma Crystal.
Dimensiunile particulelor de praf sunt relativ mari - de la acțiunile microni la mai multe zeci, uneori sute de microni. Taxa lor poate avea o sumă extrem de mare și poate depăși taxa de electroni în sute și chiar sute de mii de ori. Ca rezultat, energia medie a Coulomb a interacțiunii particulelor, proporțională cu pătratul încărcării, poate fi mult superioară de energia termică medie. Se pare că plasma, numită sylnoneală, deoarece comportamentul său nu este supus legilor gazului ideal. (Reamintim că plasma poate fi considerată gazul perfect dacă energia interacțiunii particulelor este mult mai mică decât energia lor termică).
Calculele teoretice ale proprietăților de echilibru ale plasmei de praf arată că, în anumite condiții, interacțiunea electrostatică puternică "ia partea superioară" deasupra energiei termice scăzute și determină ca particulele încărcate să se alinieze în spațiu într-un anumit mod. Se formează o structură raționalizată, care a primit numele Coulombului sau al cristalei plasmatice. Cristalele cu plasmă sunt similare cu structurile spațiale într-un lichid sau solid. Tranzițiile de fază, cum ar fi topirea și evaporarea, pot apărea aici.
Dacă particulele de plasmă de praf sunt suficient de mari, cristalul plasmatic poate fi observat cu un ochi liber. În experimentele timpurii, formarea structurilor cristaline a fost înregistrată în sistemul de particule încărcate de dimensiuni de fier și aluminiu deținute de variabile și câmpuri electrice statice. În lucrările ulterioare, s-a efectuat cristalizarea Coulombului de particule într-o plasmă slab încurajată de descărcare de înaltă frecvență la o presiune scăzută. Energia electronică într-o astfel de plasmă este oarecum electronolă (EV), iar energia ionilor este aproape de energia termică a atomilor care au temperatura camerei (~ 0,03 EV). Acest lucru se datorează faptului că electronii sunt mai mobili, iar fluxul lor îndreptat spre particula neutru de praf depășește semnificativ fluxul de ioni. Particulele "captează" electronii și începe să perceapă negativ. Această încărcare negativă care acumulează, la rândul său, provoacă repulsia electronilor și atragerea ionilor. Încărcarea schimbării particulelor până când fluxurile de electroni și ioni pe suprafața sa sunt egale. În experimentele cu descărcare de înaltă frecvență, încărcătura particulelor de praf a fost negativă și destul de mare (aproximativ 10 4 - 10 5 încărcări electronice). Norul de particule de praf încărcat depinde de suprafața electrodului inferior, deoarece a existat un echilibru între forțele gravitaționale și electrostatice. Cu diametrul norului în câțiva centimetri în direcția verticală, numărul de straturi de particule a fost mai multe zeci, iar distanța dintre particule este de câteva sute de micrometri.
Structuri comandate în plasmă termică ...
La Institutul de Fizică termică a Statelor Extreme ale Academiei de Științe Ruse (ITP RAS) din 1991 studiază o plasmă de praf și creează o varietate de metode pentru diagnosticul său. Praful de plasmă a diferitelor tipuri este studiat: plasma termică, plasma de evacuare a gazelor de evacuări fumergente și de înaltă frecvență, fototice și plasmă nucleară.
Plasma termică formată în flacăra arzătorului de gaz la presiune atmosferică are o temperatură de la 1700 la 2200 k, iar temperatura electronilor, ionilor și particulelor neutre este egală în el. În fluxul unei astfel de plasme, a fost studiat comportamentul particulelor de dioxid de ceriu (CEO2). Particularitatea acestei substanțe este că electronii sunt destul de ușor de zburator de la suprafața sa - funcționarea unei ieșiri de electroni este de numai aproximativ 2,75 EV. Prin urmare, particulele de praf sunt încărcate atât prin fluxuri de electroni, cât și de ioni de plasmă și datorită emisiilor termoelectronice - emisoare care emit electroni cu o particulă încălzită, ceea ce creează o încărcătură pozitivă.
Structurile spațiale ale particulelor au fost analizate prin radiații laser care oferă funcția de corelare g (r), ceea ce înseamnă că este după cum urmează. Dacă fixați locația în spațiul uneia dintre particulele, funcția arată probabilitatea de a găsi orice altă particulă la distanță r. din această. Și acest lucru ne permite să încheiem despre aranjamentul spațial al particulelor - haotic sau ordonat, caracteristic structurilor lichide și cristaline.
Funcțiile tipice de corelare g (r) Pentru particulele CEO2 din jetul de aerosoli la temperatura camerei și plasma sunt reprezentate pe bolnav. 1. La temperatura ridicată a plasmei (2170 K) și o concentrație scăzută de macro-mase (b), funcția de corelare are o formă aproape aceeași formă ca și pentru un jet de aerosol convențional la temperatura camerei (A). Aceasta înseamnă că particulele plasmatice interacționează slab și nu se produce formarea structurilor comandate. La o temperatură mai mică a plasmei (1700 K) și o concentrație mai mare de particule, funcția de corelație ia forma caracteristică a unui lichid: există un maxim pronunțat, ceea ce indică prezența unei ordini reduse în locația particulelor (B) . În acest experiment, sarcina pozitivă a particulelor a fost de aproximativ 1000 de încărcări de electroni. O ordin relativ slabă a structurii poate fi explicată printr-un timp mic al existenței plasmei (aproximativ 20 de mii de secunde), pentru care procesul de formare a unui cristal plasmatic nu are timp să se completeze.
... și descărcarea de gestiune
În plasmă termică, temperatura tuturor particulelor este aceeași, iar în plasmă a descărcării de gaz strălucitoare, situația este diferită - temperatura electronică este mult mai memorată. Aceasta creează condiții prealabile pentru apariția unor structuri comandate de plasmă de praf - cristale de plasmă.
În descărcarea de gaze strălucitoare în anumite condiții există stagnare în picioare - zone fixe de luminozitate neuniformă, alternând în mod regulat cu intervale întunecate. Concentrația de electroni și câmpul electric sunt puternic neomogene de-a lungul lungimii straturii. Prin urmare, în capul fiecărui strat, se formează o capcană electrostatică, care, cu o poziție verticală a tubului de descărcare, poate menține particule fine în zona postului pozitiv de descărcare.
Procesul de formare a structurii este după cum urmează: Particulele microni turnate din container în descărcare sunt încărcate în plasmă și sunt încorporate în structura care persistă cât timp cu parametrii neschimbați ai descărcării. Fasciculul laser evidențiază particulele într-un plan orizontal sau vertical (bolnav 2). Formarea structurii spațiale fixează camera video. Particulele separate pot fi văzute cu ochiul liber. În experiment, particulele de mai multe tipuri au fost utilizate - microsfere goale din sticlă borosilicată și particule de melamaldehidă cu un diametru de la una la o sută de micrometri.
În centrul stratiilor, un nor de praf este format cu un diametru de până la câteva zeci de milimetri. Particulele sunt situate în straturi orizontale, formând structuri hexagonale (bolnav 3a). Distanțele dintre straturi sunt de la 250 la 400 μm, distanța dintre particulele din planul orizontal este de la 350 la 600 μm. Funcția de distribuție a particulelor g (r) Are mai multe maxime pronunțate, care confirmă existența unei comenzi pe termen lung în locația particulelor și înseamnă formarea unei structuri de cristal, deși cristalele de praf de plasmă sunt clar vizibile și ochiului liber.
Prin schimbarea parametrilor descărcării, este posibil să se influențeze forma norului de particule și să respecte chiar și tranziția de la starea cristalină în lichid ("topirea" cristalului) și apoi la gaz. Folosind particule non-sferic - cilindri de nailon cu o lungime de 200-300 μm, a fost, de asemenea, posibilă obținerea unei structuri similare cu un cristal lichid (bolnav 4).
Plasma de praf în spațiu
Pe teren, puterea gravitației este împiedicată pe Pământ pentru a studia în continuare cristalele cu plasmă. Prin urmare, sa decis să înceapă experimentele în spațiu, în condiții de microgravitate.
Primul experiment a condus astronauții A. Ya. Solovyov și P. V. Vinogradov la complexul orbital rus "MIR" în ianuarie 1998. Trebuiau să studieze formarea structurilor cu praf de plasmă ordonată în greutate sub acțiunea luminii solare.
În sticlă de sticlă umplută cu neon, s-au găsit particule sferice de bronz cu acoperire cu cesiu la presiuni de 0,01 și 40 torr. Fiurul a fost instalat în apropierea porkolului, agitat și înregistrat cu o mișcare de cameră video a particulelor evidențiate de un laser. Observațiile au arătat că particulele au fost inițial în mișcare haotice și apoi apare o mișcare direcțională, care este asociată cu difuzia plasmei pe pereții fiolei.
Un alt fapt interesant a fost găsit: după câteva secunde, după scuturarea fiolei, particulele au început să rămână împreună, formând aglomerate. Sub acțiunea luminii solare, aglomeratele s-au deteriorat. Aglomerarea poate fi asociată cu faptul că momentele inițiale de iluminare a particulelor dobândesc încărcături multidimensionale: pozitive - datorită emisiei de fotoelectroni, încărcată negativ de fluxurile de electroni plasmatici emise de alte particule - și stick-ul de particule încărcate împreună cu ceilalți.
Analizând comportamentul particulelor, puteți estima cantitatea de încărcare (aproximativ 1000 de încărcări electronice). În cele mai multe cazuri, particulele au format doar o structură lichidă, deși uneori cristale au apărut.
La începutul anului 1998 sa decis efectuarea unui experiment comun ruso-german "Plasma Crystal" la bordul segmentului rus al stației spațiale internaționale (PC MKC). Formularea și pregătirea experimentului au fost efectuate de oamenii de știință ai Institutului de Fizică Termală a Statelor Extreme ale Academiei de Științe Ruse, cu participarea Institutului de Fizică Extraterrestrială a Max Planck (Germania) și Rocket Energy și Space Corporation.
Elementul principal al echipamentului este o cameră de plasmă de vid (Ill. 5), constând din două plăci pătrate din oțel și inserții de sticlă ale unei secțiuni pătrate. Pe fiecare dintre plăci, electrozii de disc sunt montați pentru a crea o descărcare de înaltă frecvență. Electrozii sunt construiți în injectarea particulelor de praf în plasmă. Toate sistemele optice, inclusiv două camere digitale și două lasere semiconductoare pentru a ilumina norul de particule, este instalat pe o placă mobilă, care poate fi deplasată prin scanarea unei structuri cu plasmă.
Au fost dezvoltate și fabricate două seturi de echipamente: tehnologice (este de asemenea instruire) și zbor. În februarie 2001, după testarea și instruirea pre-zbor pe Baikonur, kitul de zbor a fost livrat modulului de service al segmentului rus al ISS.
Primul experiment cu particule din formaldehida melamină a fost efectuat în 2001. Așteptările oamenilor de știință au fost justificate: pentru prima dată formarea particulelor cu dimensiuni de dimensiuni tridimensionale ordonate cu un parametru mare de nonidențialitate - cristale plasmatice tridimensionale cu grile de centrată și centrate pe volum au fost găsite (Ille 7 ).
Abilitatea de a primi și de a investiga formațiunile plasmatice ale diferitelor configurații și extensii crește, dacă utilizați o descărcare de inducție de înaltă frecvență. În zona dintre plasma omogenă și peretele său de limitare a acestuia sau gazul neutru înconjurător, este posibil să se aștepte la levitație (îngheț) a ambelor macale încărcate individuale, cât și ansamblurilor acestora. În tuburile de sticlă cilindrice, în cazul în care descărcarea este încântată de un electrod inelar, un număr mare de particule atârnă peste formarea plasmei. În funcție de presiune și de putere, apar structuri cristaline stabile, fie structura cu particule oscilante sau fluxurile convective de particule. Când utilizați un electrod plat, particulele atârnă peste balonul neon umplut cu fund și formează o structură ordonată - un cristal plasmatic. Până în prezent, astfel de experimente sunt efectuate în laboratoarele de pe Pământ și în condițiile zborului parabolic, dar în viitor se planifică stabilirea acestui echipament pentru a instala pe ISS.
Proprietățile unice ale cristalelor cu plasmă (simplitatea obținerii, observarea și controlul parametrilor, precum și orele de relaxare mici la echilibru și răspuns la perturbațiile externe) le fac un obiect excelent în studiul ambelor proprietăți ale plasmei puternic imperfal și ale proprietăților fundamentale de cristale. Rezultatele pot fi utilizate pentru a simula cristalele atomice sau moleculare reale și pentru a studia procesele fizice cu participarea lor.
Structurile macrosticilor din plasmă sunt un instrument bun și pentru problemele aplicate asociate cu microelectronica, în special cu îndepărtarea particulelor de praf nedorite în producția de jetoane, cu designul și sinteza unui cristal mic - nanoclastal, nanocluster, cu Depunerea cu plasmă, cu separarea particulelor în dimensiune, dezvoltarea de noi surse de lumină extrem de eficiente, crearea bateriilor nucleare electrice și lasere, lichidul de lucru în care sunt părți ale substanței radioactive.
În cele din urmă, este destul de realist să creați tehnologii care să permită depunerea controlată a particulelor ponderate în plasmă la substrat și astfel creează acoperiri cu proprietăți speciale, incluzând poros și compozit, precum și particule de formă cu o acoperire cu mai multe straturi de materiale cu proprietăți diferite.
Activități interesante apar în microbiologie, medicină, ecologie. Lista utilizării posibile a plasmei de praf se extinde continuu.
Semnături la ilustrații
Bolnav. 1. Funcția de corelare G (R) arată cât de probabil să găsească o altă particulă la o distanță de r de la acest lucru. Pentru particulele CEO2 din jetul de aer la temperatura camerei 300 K (A) și în plasmă la o temperatură de 2170 K (b), funcția indică o distribuție haotică a particulelor. În plasmă la o temperatură de 1700 K (b), funcția are un maxim, adică o structură apare similară cu lichidul.
Bolnav. 2. Instalarea pentru studiul plasmatic de praf în descărcarea descărcării DC este un tub orientat vertical umplut cu neon la o presiune scăzută în care este creată o descărcare strălucitoare. În anumite condiții, există stagnare permanentă - zone fixe de luminozitate neuniformă. Particulele de praf sunt conținute într-un recipient cu un fund de ochiuri peste zona de evacuare. Când se agită recipientul de particule, particulele cad în jos și se blochează în straturi, formând structuri comandate. Pentru ca praful să fie vizibil, acesta este evidențiat de un fascicul laser plat. Lumina împrăștiată este înregistrată de camera video. Pe ecranul monitorului, imaginea video a structurilor cu plasmă, obținută prin iluminarea particulelor de praf cu un fascicul laser într-o regiune spectrului verde.
Bolnav. 3. În descărcarea strălucitoare, apare o structură de praf comandată (A), care corespunde funcției de corelare G (R) cu mai multe caracteristici de maximă pronunțate a cristalului (B).
Bolnav. 4. Particulele de praf alungite (având o formă cilindru) sunt construite în paralel cu o axă comună. Această afecțiune se numește un cristal lichid plasmatic prin analogie cu cristalele lichide moleculare, unde există o direcție selectată în orientarea moleculelor lungi.
Bolnav. 5. Camera de plasmă de vid pentru studierea plasmei de praf la Stația Spațială Internațională (ISS).
Bolnav. 6. O instalare specială pentru studierea cristalelor plasmatice în descărcarea de înaltă frecvență a presiunii scăzute a fost proiectată la Institutul de Thermofizică a stărilor extreme ale Academiei de Științe Ruse. Structura cristalului este vizibilă în mod clar când particulele de praf sunt iluminate cu grinzi laser în zone cu spectru verde și roșu.
Bolnav. 7. Structurile particulelor de praf din cele trei straturi orizontale ale educației cu plasmă-brevet: cu o baie de centru de volum, cu o zăbrească (în partea de sus), o garnică de bunicuță (în centru) și cu ambalaje dense hexagonale (partea de jos).
De la începutul anilor 1990, interesul crescut în rândul fizicienilor a început să provoace așa-numita plasmă de praf, care diferă de plasmă prin prezența obișnuită în el relativ mare (în comparație cu dimensiunile ionilor) a diametrului de microparticule de la 10 la 100 nanometri . Interesul oamenilor de știință a provenit, deoarece praful din plasmă a stricat în mod semnificativ procesele tehnologice subtile ale gravării plasmatice utilizate în producția de microcipuri. Studiul aprofundat al problemei a arătat că microparticulele pur și simplu încărcate, care sunt în fluxul de plasmă, contrar intuiției și legilor fizicii nu zboară spre petreceri și se atrag reciproc, formând bulgări mari și poluante puritatea procesării.
Un studiu mai atent al problemei este experimentele de pe Pământ și în micrografe la bordul unei stații spațiale internaționale, cercetătorii de simulare pe calculator, la concluzia că praful fluxurilor plasmatice în fluxul plasmatic este o stare complet specială a substanței. Una dintre cele mai importante caracteristici ale acestei stări atinge în mod constant procese puternice de disipare în ea, adică. Schimburile de energie cu un mediu extern care asigură formarea structurilor de auto-organizare. În acest caz, fluxurile plasmatice și câmpurile electrice creează condiții foarte specifice pentru praf, asigurând atracția aceluiași nume particule de praf percepute la distanțe mari. În condiții adecvate, consecința naturală a acestor procese poate deveni o educație în plasma de "cristale de praf" durabile.
Experimentele de acest tip în condițiile gravitaționale conduc, de obicei, la formarea de cristale plate sub forma unei lattice a celulelor convective de vortex ale structurii regulate. Cu toate acestea, în experimentele cu simulări pe calculator care simulează absența gravitației, un vârtej plat dobândește o formă cilindrică, iar formarea prafului său poate fi auto-organizalizată în structura unei linii de șurub unic sau dublu. Nu observați asemănarea cu ADN-ul aici, un caz clar, destul de dificil. Și în vara anului 2007, în "New Journal of Fizică", câștigând rapid popularitate și ediție internațională online, o lucrare foarte discuții a fost publicată pe rezultatele actuale în studiul cristalelor cu plasmă. Articolul a fost pregătit de unul dintre patriarhi ai fizicii plasmatice, academicianul Vadim N. Tsytovich și grupul colegilor săi din instituțiile Rusiei, Germaniei și Australiei, iar rezultatele au fost aduse la concluzia privind deschiderea structurilor , foarte asemănătoare cu viața anorganică.
În special, cercetătorii au descoperit că anumite condiții ale mediului, universal detectate în spațiu, pot duce la structuri spirale de auto-educație din particulele de plasmă de praf. În acest caz, în unele dintre aceste structuri, se observă așa-numitele bifurcații ale razei, adică. Schimbarea bruscă a tranzițiilor de la o rază de șurub la altul și înapoi, care oferă un mecanism de stocare a informațiilor în ceea ce privește lungimea și raza secțiunilor spiralate. Mai mult, în unele simulări de calculator, helixul a fost împărțit în două, reproducându-se în mod eficient. În alte experimente, două spirale au cauzat schimbări structurale unul în cealaltă, iar unele spirale au demonstrat chiar evoluția, în timp transformând în structuri mai durabile ...
Gaz parțial ionizat) în spațiul cosmic și locuirea obiectelor IT. Plasma cosmică a apărut în primele microsecunde pentru nașterea universului după o explozie mare și acum este cea mai obișnuită stare a materiei în natură, în valoare de 95% din masa universului (fără a lua în considerare materia întunecată și întunericul Energia, natura căreia este încă necunoscută). Conform proprietăților în funcție de temperatura și densitatea substanței și în zonele de studiu, plasma cosmică poate fi împărțită în următoarele tipuri: Quark-Gluon (nuclear), galactic (plasmă de galaxii și nuclee galactice), stea (Stars și atmosfere de plasmă), Interplanetar și magnetosferic. Plasma cosmică poate fi în statele de echilibru și non-echilibru, pot fi perfecte și imperfecte.
Apariția plasmei cosmice. Potrivit teoriei Big Bang, cu 13,7 miliarde de ani în urmă, substanța universului a fost concentrată într-o cantitate foarte mică și a avut o densitate uriașă (5,10 91 g / cm3) și o temperatură (10 32 K). Cu temperaturi extrem de ridicate, caracteristice etapelor timpurii ale extinderii universului, a unor astfel de particule, cum ar fi, de exemplu, W ± și Z 0-Bosons, responsabili pentru interacțiunea slabă, au fost fără masă, precum și fotoni (simetria electromagneticului și interacțiuni slabe). Aceasta înseamnă că interacțiunea slabă a fost cu rază lungă de acțiune, iar un câmp electromagnetic auto-consistent a fost câmpul Yang-Mills de auto-consistent. Astfel, întreaga componentă de lepton a substanței care participă la interacțiunile slabe și electromagnetice a fost într-o stare de plasmă. Dezintegrarea interacțiunii electromagnetice pe electromagnetice și slabe la t< 10 15 К привёл к появлению массы у кварков, лептонов и W ± -, Z-бозонов. Вещество оказалось в состоянии кваркглюонной плазмы (рис.) - сильновзаимодействующей ядерной материи, в которой освобождённые цветные кварки (фундаментальные частицы вещества) и глюоны (кванты сильного взаимодействия) образуют непрерывную среду (хромоплазму) и могут распространяться в ней как квазисвободные частицы, а слабые взаимодействия играют роль дальнодействующих сил. При плотностях вещества n > 10 14 g / cm 3, energii\u003e 0,1 GEV și distanțe medii între particule mult mai puțin de 10 -13 cm Această plasmă poate fi perfectă și crucială (lungimea căii libere a particulelor este mult mai caracteristică a dimensiunilor sistemului) . Răcire, Quarks a început să fie grupate în Hadrons (de descompunere, tranziție de fază Quarkdron). Principalele procese din Era Hadron au fost nașterea cuplurilor cuanta de gamma a unui antiparticul de particule și anihilarea lor ulterioară. Până la sfârșitul erei Hadron, când temperatura a scăzut la 10 12 k și densitatea substanței de până la 10 14 g / cm3, nașterea cuplajului Helron era imposibilă, iar anihilarea și dezintegrarea lor au continuat. Cu toate acestea, energia fotonică a fost suficientă pentru nașterea leptonului, Antilelerton (Era Lepton).
După o secundă de la începutul exploziei mari, au început reacțiile nucleosintezei și a început formarea de plasmă cosmică modernă. Temperatura de înaltă densitate și radiații nu au permis formarea atomilor neutri; Substanța era în starea de plasmă. 300 de mii de ani după o explozie mare, în timpul răcirii la o temperatură de aproximativ 4.000 K, combinația de protoni și electroni a început în atomii de hidrogen, deuteriu și heliu, iar radiația a încetat să interacționeze cu substanța. Fotonii au început să se răspândească liber. Acestea sunt observate sub formă de radiație de fond de echilibru cu microunde (radiații relice). 150 milioane - 1 miliard de ani după o explozie mare, primele stele, quasari, galaxii, clustere și galaxii de super-consum. A existat o reidificare a hidrogenului prin lumina stelelor și a quasarilor cu formarea unei plasme galactice și de stea. După 9 miliarde de ani, a avut loc formarea unui nor interstelar, care a dat naștere sistemului și a terenului solar.
Tipuri de plasmă cosmică. Cu excepția plasmei nucleelor \u200b\u200bstelelor și straturile inferioare ale plasmei incomplete, plasma cosmică este neprețuită. Ca urmare, funcția de distribuție a plasmei cosmice este adesea diferită de distribuția clasică a lui Maxwell, adică pot avea vârfuri corespunzătoare grinzilor de particule încărcate. Pentru plasma fără coliziune, se caracterizează un stat non-echilibru, în care temperatura de protoni și electroni este diferită. Echilibrul într-o plasmă cosmică fără coliziune nu este stabilit prin coliziuni, ci prin excitația undelor electromagnetice, coordonate cu mișcarea colectivă a particulelor plasmatice încărcate. Tipurile de valuri depind de câmpurile magnetice și electrice externe, din configurația și câmpurile cu plasmă.
Puterea radiației de nonehilibrium a obiectelor spațiale poate fi mult mai mare decât puterea radiației de echilibru, iar spectrul este Notlan. Sursele de radiație non-echilibru sunt, de exemplu, quasari și radio-malaxuri. În emisia lor, emisiile (jeturile) electronilor relativi sau cu plasmă cu plasmă puternic ionizată în câmpurile magnetice cosmice joacă un rol important. Non-echilibrul plasmei magnetosferic din apropierea pământului se manifestă și în generarea grinzilor de particule încărcate, ceea ce duce la raza pământului în intervalul de lungimi de undă kilometru. Fenomenele plasmatice non-echilibru conduc la generarea de pachete de undă și la apariția turbulențelor plasmatice pe scară largă în plasmă cosmică.
Plasma galactică are o densitate mai mare în galaxiile tinere care sunt fabricate din nori de protozoare de compresie de gaz ionizat și praf. Raportul dintre numărul total de substanțe stea și interstelare din galaxie variază ca evoluție: stelele sunt formate din materia difuză interstelară și la sfârșitul căii evolutive, doar o parte a substanței sunt returnate în spațiul interior; Unele dintre ei rămân în pitici albe și în stelele neutronice, precum și în evoluție lentă a stelelor de masă mici, a căror vârstă este comparabilă cu vârsta universului. Astfel, în timp, cantitatea de substanță interstelară din galaxie scade: în galaxiile "vechi", concentrația plasmei inter-live este neglijabilă.
Star Plasma.. Stele de tip Sun sunt obiecte sferice plasmatice masive. Reacțiile termonucleare în kernel mențin temperaturi ridicate care asigură ionizarea termică a substanței și comutarea acesteia în starea de plasmă. Plasma de înaltă presiune acceptă echilibrul hidrostatic. Temperatura plasmatică în centrul stelelor normale poate ajunge la 10 9 K. Plasma coroanei solare are o temperatură de aproximativ 2,10 6 k și se concentrează în principal în arcuri magnetice, tuburi create de apariția în coroana câmpurilor magnetice Soare.
În ciuda densității ridicate, plasma stelelor este de obicei ideală datorită temperaturilor ridicate: numai în stele cu mase mici [≥ 0,5 mase ale Soarelui (Mʘ)] Efectele asociate cu imperfecțiunea plasmei apar. În regiunile centrale ale stelelor normale de lungimea kilometrajului liber al particulelor sunt mici, prin urmare plasma în ele este un echilibru, echilibru; În straturile superioare (în special în cromosferă și coroană) a plasmei este neprețuită.
În stele masive și compacte, densitatea plasmei cosmice poate fi mai multe ordine de mărime mai mari decât în \u200b\u200bcentrul stelelor normale. Astfel, în pitici albi, densitatea este atât de mare încât electronii sunt degenerați (vezi gazul degenerat). Ionizarea substanței este asigurată de energia kinetică mare a particulelor determinate de fermei; Este motivul idealității plasmei cosmice în pitici albi. Gazele electronice degenerate contracarează forțele gravitaționale, oferind stele de echilibru.
În stelele neutronice (produse finite ale evoluției stelelor cu o masă de 1,3-2m²) cu densități ale substanței 3 · 10 14 -2 · 10 15 g / cm3, comparabile cu densitatea substanței în nucleele atomice, există Nici o degenerare a electronilor, ci și neutroni. Presiunea gazelor neutronice echilibrează forța gravitației în stelele neutronice. De regulă, stelele neutronice - pulsarii - au un diametru de 10-20 km, se rotesc rapid și au un câmp magnetic puternic de tip dipol (aproximativ 10 12 -103 gs pe suprafață). Magnetosfera pulsar este umplută cu plasmă relativistă, care este sursa emisiilor de unde electromagnetice.
Teoriile moderne sugerează că, în nucleele celor mai masive stele neutronice, poate exista o plasmă quark-gluon (așa-numitul quark sau ciudat, stele). La densitățile mari ale substanței în centrele de stele neutronice, neutronii sunt situați aproape unul de celălalt (la o distanță de raze clasice), astfel încât cuarciurile să se poată mișca liber în zona substanței. O astfel de substanță poate fi considerată gazul sau lichidul Quark.
Plasmă interplanetară și magnetosfeerică. Starea plasmei din octoplan, precum și structura spațiului ocupat de ea depind de prezența câmpului magnetic propriu pe planetă și de la distanță de soare, în coroana căreia sunt deschise (non-închise) linii electrice magnetice. Pe ele cu o viteză de 300-1200 km / s, vântul solar expiră - fluxul de particule ionizate (protoni, electroni și kernel de heliu) cu o densitate de aproximativ 1-10 cm -3. Liniile electrice ale câmpului magnetic interplanetar create de curenții care curg în interiorul soarelui pot fi considerate înghețate în plasma de vânt solar. Domeniul magnetic propriu al celor mai multe planete, de regulă, are o formă dipolă, care contribuie la capturarea plasmei interplanetare și a particulelor solare energetice în capcanele magnetice naturale. Fluxul vântului solar al câmpului magnetic al planetei duce la formarea magnetosferei planetei, umplute cu plasmă de vânt solară și plasmă de origine plasmă.
Când fluxul supersonic al vântului solar este curge în jurul câmpului magnetic al pământului la o distanță de 13-17 din raza pământului, un val de șoc de coliziune este format din centrul său, la care plasma este frânată, încălzirea și o creștere în densitatea și amplitudinea câmpului magnetic. Mai aproape de planetă există o magnetopauză - marginea magnetosferei, unde presiunea dinamică a plasmei eoliene solare este echilibrată de presiunea câmpului magnetic al Pământului. Magnetosfera pământului este comprimată din partea fluxului de înflorire pe partea de zi și este puternic întinsă în direcția de noapte, forma amintindu-se coada cometei (așa-numita coadă magnetosferic).
În funcție de câmpul magnetic, magnetosfera planetelor poate avea o structură diferită încât cea mai compactă decât cea mai mică câmp magnetic al planetei. Magnitosfera pământului include ionosfera (atmosfera superioară la înălțimi de la 60 km și de mai sus, unde plasma este puternic ionizată sub acțiunea radiației solare la scurtcircuit) cu o densitate de particule de 10 2 -10 6 cm -3, plasmă a curelelor de radiații ale pământului cu o densitate de aproximativ 10 7 cm -3, plasmosfera cu o densitate de aproximativ 10 2 -10 4 cm -3 la distanțe față de mai multe raze ale pământului și plasma coada magnetosferie cu un densitatea medie de aproximativ 1 cm.
Plasma eoliană solară penetrează magnetosfera în zona de linii magnetice magnetice deschise (Polar Kaspov), în regiunile de recuperare a câmpurilor magnetice ale Pământului și Interplanetar pe magnetopauză, datorită efectelor magnetohidrodinamice (MHD) și Instabilitate plasmatică. Magnetosfera plasmatică a pătruns în magnetosfera de plasmă, replementează centura de radiații a planetei și stratul plasmatic al coastei magnetosfericale. Penetrarea plasmatică în interiorul magnetosferei și erupția ei la straturile superioare ale atmosferei și ionosfera sunt cauza strălucirii polare.
În sistemul solar al magnetosferei, există practic toate planetele. Pământul și planetele - giganții (Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun) au cele mai puternice câmpuri auto-magnetice, câmpul magnetic cel mai slab are Marte, Venus și Lună au un câmp magnetic privat practic absent. Planetele cu plasmă magnetosferic este coliziune. Relaxarea pentru energii și impulsuri într-o astfel de plasmă apare prin excitația oscilațiilor și valurilor diverse. În plasmă a coastei magnetosferei Pământului, nu există un echilibru termodinamic: temperatura electronică este de 3-8 ori mai puțin ion.
Planeta de magnetosferă este puternic variabilă, care este asociată cu variabilitatea câmpului magnetic interplanetar și debitul de energie provenit din vântul solar în interiorul magnetosferei datorită reconectării liniilor de alimentare magnetică asupra magnetopauzei. Cea mai puternică perturbații magnetosferice - furtuni magnetice sunt asociate cu apariția de nori de plasmă la sol cu \u200b\u200bemisii plasmatice puternice din coroana Soarelui.
Metode de cercetare cu plasmă spațială. Plasma cosmică a obiectelor de la distanță este investigată prin metode spectrale la distanță folosind telescoape optice, telescoape radio, telescoape cu raze X zathmapper și gamma. Cu ajutorul dispozitivelor instalate pe rachete, sateliți și KA, numărul de măsurători directe ale parametrilor plasmei spațiale în cadrul sistemului solar (cercetarea mercurului, Venus, Marte, Jupiter și alte planete) este rapid extins. Metodele de cercetare includ utilizarea măsurătorilor sonde, a spectrometriei de joasă și frecvență de înaltă frecvență, măsurătorile câmpurilor magnetice și electrice. Studiile curelelor de radiații ale pământului, vântul solar, valul șocului fără coliziune a magnetosferei pământului, coada magnetosferei, grinzile polare, radiația kilometru a pământului etc. Tehnologia cosmică modernă permite așa-numitele experimente active în spațiu - pentru a afecta în mod activ plasma spațiului apropiat cu emisii radio, ciorchini de particule încărcate, cheaguri de plasmă etc. Aceste metode sunt utilizate pentru a diagnostica și modela procese naturale în condiții reale.
În ceea ce privește condițiile pământești, a fost posibilă o plasmă cu Gluon Quark pentru a investiga pe coliziunea grinzilor de ioni grei relativiști [CERN, Elveția; RHIC (Relativist Heavy Heavy Collider), SUA].
Pentru plasma cosmică, existența unor valuri magnetohidrodinamice este caracterizată, care la amplitudinile mari sunt foarte neliniare și pot avea forma de solitoni sau valuri de șoc. Teoria generală a undelor neliniare este încă absentă. Problema valurilor de amplitudine mici este rezolvată până la capăt prin liniarizarea ecuațiilor de stare a plasmei. Pentru a descrie plasma cosmică colizională, aproximarea MHD este utilizată în mod obișnuit (vezi hidrodinamica magnetică). Propagarea valurilor și a structurilor la scară mică într-o plasmă cosmică de croazieră sunt descrise de sistemele de ecuații Vlasov - Maxwell pentru câmpurile electromagnetice și plasmă. Cu toate acestea, atunci când mișcarea termică a particulelor încărcate este nesemnificativă, iar amploarea sistemului este mare comparativ cu raza de larmor (o scală caracteristică de rotație a particulelor încărcate într-un câmp magnetic), aproximarea MHD este de asemenea utilizată într-o plasmă de coliziune.
Lit.: Akasuf S. I., Chepman S. Fizica solar-Pământ. M., 1974-1975. Partea 1-2; Alvent H. Space Plasma. M., 1983; Green L. M. dinamica plasmatică și câmpurile magnetice în coada magnetosferei Pământului // Rezultatele științei și tehnologiei. Ser. Studii spațiale. M., 1986; Astronomie: Vârsta XXI / Editat de V. G. Surdin. Fryazino, 2007; Hawking S. Scurt istoric istoric: de la o explozie mare la găuri negre. Sankt Petersburg., 2008.
L. M. Green, H. V. Malova.
