ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
3. МЕЖПЛАНЕТНОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ
Действие магнитных сил на движение плазмы в короне играет
важную роль. Однако после формирования сверхальвеновского
течения роль этих сил с удалением от Солнца заметно ослабляется.
Кинетическая энергия радиального движения плазмы в солнечном
ветре в десятки раз превосходит магнитную энергию полей и токов.
Магнитное поле в этой области само определяется движением
вещества и условием вмороженности поля в плазму. Условие
вмороженности в солнечном ветре хорошо выполняется благодаря
большой длине пробега частиц и высокой проводимости плазмы. Оно
означает, что в системе отсчета, связанной с движущейся плазмой,
электрическое поле можно считать приблизительно равным нулю. В
любой другой системе отсчета, движущейся со скоростью
v
относительно вещества, имеется электрическое поле
/
.
c
E v ×B
Найдем магнитное поле в межпланетном пространстве, считая
заданным движение вещества всюду и поле на некоторой исходной
поверхности
0
.
R R
Для этого рассмотрим уравнения Максвелла
вместе с законом Ома:
4 1
,
1
,
0,
4 ,
1
.
c c t
c t
c
E
×B j
B
×E
B
E
j E v ×B
( 3.1 )
Будем считать проводимость плазмы достаточно высокой, так что
1
(
– характерное время изменений поля на исходной границе).
Тогда поле
E
можно считать квазистационарным и выразить его через
магнитное поле с помощью первого и последнего уравнения из (3.1):
1
.
4
c
c
E v ×B B
( 3.2 )
Вторым слагаемым в формуле (3.2) можно пренебречь по сравнению с
первым, поскольку в солнечном ветре
2
/(4 ) 1
c vr
вследствие его
высокой проводимости
и большой скорости
v
, а также больших
характерных пространственных масштабов
r
изменения поля. Таким
21
3. МЕЖПЛАНЕТНОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ Действие магнитных сил на движение плазмы в короне играет важную роль. Однако после формирования сверхальвеновского течения роль этих сил с удалением от Солнца заметно ослабляется. Кинетическая энергия радиального движения плазмы в солнечном ветре в десятки раз превосходит магнитную энергию полей и токов. Магнитное поле в этой области само определяется движением вещества и условием вмороженности поля в плазму. Условие вмороженности в солнечном ветре хорошо выполняется благодаря большой длине пробега частиц и высокой проводимости плазмы. Оно означает, что в системе отсчета, связанной с движущейся плазмой, электрическое поле можно считать приблизительно равным нулю. В любой другой системе отсчета, движущейся со скоростью v относительно вещества, имеется электрическое поле E v ×B / c. Найдем магнитное поле в межпланетном пространстве, считая заданным движение вещества всюду и поле на некоторой исходной поверхности R R0 . Для этого рассмотрим уравнения Максвелла вместе с законом Ома: 4 1 E ×B j , c c t 1 B ×E , c t B 0, ( 3.1 ) E 4 , j E 1 v ×B . c Будем считать проводимость плазмы достаточно высокой, так что 1 ( – характерное время изменений поля на исходной границе). Тогда поле E можно считать квазистационарным и выразить его через магнитное поле с помощью первого и последнего уравнения из (3.1): 1 c E v ×B B . ( 3.2 ) c 4 Вторым слагаемым в формуле (3.2) можно пренебречь по сравнению с первым, поскольку в солнечном ветре c /(4 vr ) 1 вследствие его 2 высокой проводимости и большой скорости v , а также больших характерных пространственных масштабов r изменения поля. Таким 21
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- …
- следующая ›
- последняя »