Динамика сильных бесстолкновительных ударных волн и генерация радиоизлучения тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

¡¿¿шгхшьи^' л/

0096 ^ Ж. i990г .

АКАДЕМИЯ НАУК СССР ИНСТИТУТ ЗЕМНОГО МАГНЕТИЗМА, ИОНОСФЕРЫ / / ^ ^

И РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАДИОВОЛН ^

На правах рукописи УДК 533.9

Красносельских Владимир Викторович

ДИНАМИКА СИЛЬНЫХ БЕССТОЛКНОВИТЕЛЬНЫХ УДАРНЫХ ВОЛН И ГЕНЕРАЦИЯ РАДИОИЗЛУЧЕНИЯ

( Радиофизика - 01.04.03 )

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора фтико-математических наук

Москва, 1990

Работа выполнена в Институте земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн АН СССР

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, Иванов К.Г. (ИЗМИРАН, Московская область) Доктор физико-математических наук, профессор Моисеев С.С. (ИКИ АН СССР, Москва) доктор физико-математических наук, Петвиашвили В.И. (ИАЭ им. И.В. Курчатова, Москва)

Ведущая организация—Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта АН СССР (г. Москва)

Защита состоится " " 1990 г. в час.

на заседании Специализированного Совета Д.002.83.01 при ИЗМИРАН в конференц-зале по адресу: Московская область, г. Троицк, ИЗМИРАН

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИЗМИРАН Автореферат разослан " м 1990 г.

Ученый секретарь Совета к.ф—м.н.

О.П. Коломийцев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность проблемы- Работа посвящена исследованию квазиперпендикулярных сверхкритических бесстол кновительных ударных волн (БУВ). Бесстсшкновителыше ударные волны играют важную роль в плазменной астрофизике и в лабораторной плазме. Они также играют важную роль в процессе передачи энергии, высвобождающейся при развитии активных процессов на Солнце, в магнитосферы планет. Рост интереса к бессголкновительным ударным волнам, объекту, известному с конца пятидесятых годов, здесь следует отметить, что возможность существования БУВ была предсказана теоретически в работах [1—3], и в этих же работах были построены первые теоретические модели Этого объекта, обусловлен новыми возможностями при проведении космических экспериментов: три американских космических аппарата: ISEE -1-3, и два советских: Прогнсв-8 и Прогнот-10-Интершок, выполняли серию уникальных измерений, существенно обогативших наши знания об околоземной отошедшей бессголкновительной ударной волне. Были получены новые данные об отошедших ударных волнах вблизи Юпитера и Урана при пролете космического аппарата Voyager. Эти данные показали, что явления, наблюдаемые в природе значительно многообразнее, а физические процессы существенно сложнее, и не описываются простыми моделями, ставшими классическими. Поэтому пришло время на базе новых экспериментальных данных пересмотреть модели и концепции, которые были положены в основу физики бессголк-новительных ударных волн, и найти адекватное описание этого объекта, соответствующее имеющимся на сегодня данным. Принципиально важную роль играют бессгалкновительные ударные волны и в плазменной астрофизике: считается, что они являются источником ускоренных до высоких энергий частиц - космических лучей. Данные космических экспериментов и здесь предоставили, новые возможности для сопоставления теоретических представлений с измере-

пиями. С точки зрения астрофизики одной из важных задач является авдание модели генерации излучения остатками сверхновых, что также непосредственно связано с исследованием физики сильных бесстолкновительных ударных волн. Все это и определяет актуальность решаемых в диссертации задач.

Не^ью работы является исследование структуры фронта квазиперпенди-кул<фных БУВ при больших числах Маха и процессов ускорения электронов во фронте таких ударных волн. Для решения этой проблемы требовалось:

сшдание теоретической модели, адекватно описывающей имеющиеся зкснериментальные данные;

исследование процессов ускорения электронов во фронте таких БУВ и анализ процессов генерации радиоизлучения при релаксации ускоренных электронов;

сопоставление теоретических представлений о структуре фронта и процессах ускорения с экспериментальными данными.

БУВ представляют собой один из классов нелинейных волн, в которых физические процессы определяются конкуренцией эффектов дисперсии, нелинейности и диссипации. Другим примером аналогичной нелинейной динамической системы, представляющим собой нелинейную бесстолкновительную волну, генерируемую при протекании тока в плазме, является двойной слой. Здесь также возникает вопрос об устойчивости структуры такого объекта. Поэтому была поставлена задача исследования неустойчивостей в ограниченных плазменных системах стоком.

Научная новизна. Основная часть представленных в диссертации результатов теоретических исследований и результатов анализа данных измерений получена впервые. К числу таких результатов можно отнести следующие:

-развита теоретическая модель структуры фронта квазиперпендикуляр-

иых бесстолкновительных ударных волн при больших числах Маха, в которой неотъемлемыми элементами являются нелинейные' пакеты свистовых волн большой амплитуды, распространяющиеся от фронта в область подножия, основным механизмом генерации которых является квазипериодически повторяющийся процесс опрокидывания набегающего потока, т.е. в основном они являются результатом развития неустойчивости структуры фронта как целого, при этом свой вклад вносят и микронеустойчивости пучка отраженных ионов, однако они развиваются на фоне нестационарных процессов;

-выдвинута и обоснована гипотеза о нестационарностй структуры фронта при переходе числа Маха через некоторое критическое значение и проведено сопоставление модели нестационарной структуры с экспериментальными данными;

—для установления типа колебаний во фронте бесстолкновительяых ударных волн впервые применена методика, основанная на анализе функции когерентности и фазы взаимного спектра двух измеренных компонент магнитного поля, в результате чего установлено, что колебания в области подножия относятся к свистовой час™ быстрой магнитгавуковой ветви и имеют эллиптическую поляризацию;

-показано, что быстрые магнитшвуковые волны за фронтом ударной волны имеют существенно' отличные поляризационные свойства, и установлен

источник, их возбуждающий;

...... ч

-показано, что ускорение электронов в окрестности фронта квазиперпендикулярных бесстолкновительных ударных волн обусловлено взаимодействием со свистовыми колебаниями в области подножия ударной волны;

-при исследовании задачи о релаксации пучка отраженных электронов и механизмов генерации электромагнитных волн в окрестности фронта БУВ возникает ряд вопросов таких как вопрос о развитии модуляционной неустойчивости в слабом магнитном поле, оценка уровня ленгмюровских колебаний и

интенсивности излучения электромагнитных волн при релаксации электронного пучка в режиме сильной турбулентности, в этой связи в работе рассмотрена задача о модуляционной неустойчивости ленгмюровских колебаний в магнитном поле и решена задача о генерации электромагнитных волн в режиме сильной турбулентности;

-предложен новый метод исследование устойчивости ограниченных плазменных систем.

Научная и практическая ценность. В работе представлены результаты решения важной научной задачи: выполнено исследование структуры фронта квазиперпендикулярных сверхкрктических БУВ и динамических особенностей физических процессов во фронте таких ударных волн. Автором выполнено теоретическое обобщение большой совокупности экспериментальных данных, результатом чего стало создание модели ударной волны при больших числах Маха. Эта задача имеет принципиально важное значение для понимания физических процессов при взаимодействии солнечного ветра с магнитосферой Земли. Результаты имеют достаточно общин характер, что прямо следует из conocías л ей и я структуры фронта околоземной ударной волны со структурой фронта ударных волн вблизи Урана и Юпитера, они могут найти приложение для широкого круга задач плазменной астрофизики и физики лабораторной плазмы. Одним из таких приложений является использование этих результатов для дистанционной диагностики процессов, происходящих в области фронта квазиперпендикулярных БУВ. Научная и практическая значимость определяется также значимостью выйосимых на защиту положений:

теоретическое исследование структуры фронта квазиперпендикулярньи сверхкритических БУВ при больших числах Маха и развитие модели такой нестационарной структуры имеет важное значение для понимания физических процессов при взаимодействии солнечного ветра с магнитосферой Земли и

планет Солнечной системы;

установление типа колебаний, определяющих процесс диссипации энергии набегающего потока в сильных БУВ, и выявление механизмов их генерации дает ответ на принципиально важный для физики БУВ вопрос каким образом происходит диссипация эиергии набегающего Потока, оценка уровня колебаний дает возможность оценить темп передачи энергия и распределение ее между различными сортами частиц;

теория ускорения электронов во фронте сильны* БУВ.дает возможность при планировании последующих космических экспериментов.-использовать потоки энергичных электронов как предвестник БУВ, наличие которого позволяет существенно повысить эффективность измерений;

создание модели, описывающей релаксацию пучка отраженных электронов, и установление механизмов генерации высокочастотных ленгмюровския и электромагнитных колебаний в окрестности фронта сильных квазиперпендикулярных БУВ дает возможность осуществлять дистанционную диагностику физических процессов во фронте сильных БУВ;

исследование модуляционной неустойчивости лентмюровских волн в магнитном поле имеет принципиально важное значение для задачи о релаксации пучка в плазме, где ыРв > Пе;

анализ процессов генерации радиоизлучения вблизи первой и второй гармоник плазменной частоты в режиме сильной ленгмюровской турбулентности, важен для таких задач как теория солнечных радиовсплесков второго и третьего типов, а также в задачах о генерации радиоизлучения при релаксации интенсивных электронных пучков в космической и лабораторной плазме;

предложенный подход к исследованию задачи об устойчивости ограниченных плазменных систем важен для целого ряда задач плазменной электроники в устройствах, где сильное магнитное поле делает движение одномерным.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1) выполнено теоретическое исследование структуры фронта квазилер-1Ш1Дикулкрных сверххритических БУВ при больших числах Маха, в результате которого показано, что при числах Маха больших некоторого критического происходят крупномасштабные квазипернодичеосие колебания параметров фронта, числа отраженных ионов и т.д., которые сопровождаются генерацией аелннейшдх свистовых волн, т.е. структура фронта не является стационарной, предложена модель такой нестационарной структуры;

2)в результате анализа экспериментальных данных, полученных в эксперименте на борту космического аппарата Прогноэ-10~Интершок, установлен тип колебаний, определяющих процесс диссипации энергии набегающего потока,— это нелинейные свистовые волны в подножии квазинерпендикулярной БУВ, и выявлены механизмы их генерации;

3) выполнено сопоставление предложенной теоретической модели нестационарной структуры фронта сверхкритической БУВ с экспериментальными данными, полученными в космических экспериментах Прог-нот-10-Интершок, AMPTE-UKS, Voyager, в результате которого показано, что как данные волновых измерений так и данные измерений функций распределения частиц наилучшим образом согласуются с нестационарной моделью БУВ;

4) построена теория ускорения электронов во фронте таких волн с учетом как быстрого Ферми-процесса при взаимодействии со свистовыми колебаниями в' области подножия квазиперпендикулярной БУВ и в области скачка характерных параметров плазмы и электромагнитных полей, так и процесса турбулентного ускорения на нижнегибридных колебаниях, показано, что для типичных параметров околопланетных ударных волн быстрый Ферми-процесс при взаимодействии со свистовыми колебаниями в области подножия квазиперпендикулярной БУВ оказывается более эффективным чем турбулентное ускорение на нижнегибридных колебаниях;

5) предложена модель генерации высокочастотных ленгмюровских и электромагнитных колебаний в окрестности фронта квазиперпендикулярных ВУВ и проведено ее сопоставление с экспериментом, показавшее хорошее согласие теории и эксперимента;

6) выполнен учет влияния магнитного поля на развитее модуляционной неустойчивости ленгмюровских волн, и в рамках задачи о релаксации пучка в плазме, где о>ре > Л», исследован процесс генерации радиоизлучения вблизи первой и второй гармоник плазменной частоты в режиме сильной лекгмю-ровской турбулентности,

7) развит новый подход к исследованию задачи об устойчивости ограниченных плазменных систем, и рамках этого подхода показано, что сильный двойной слой в достаточно длинной системе неустойчив и получен достаточный критерий устойчивости.

Апробация работы. Основные результаты работ, составивших содержание диссертации, докладывались автором диссертации или его соавторами на XXYI и XXYII сессиях СОБРАН (Тулуза, Франция, 1986 г., Хельсинки, Финляндия, 1988 г.), на объединенных международных рабочих группах и школах по плазменной астрофизике (Сухуми, 1986 г., Варенна, Италия, 1988 г.), на Международном симпозиуме по бессголкновигельным ударным волнам (Балатонфк>-ред, Венгрия; 1987 г.), на И международной рабочей группе по нелинейным и турбулентным процессам в плазме (Киев, 1983), на Международной школе по физике плазмы и УТС (Телави, 1984 г.), на международном совещании по результатам проекта Интершок (Тбилиси, 1988), на Международном рабочем совещании по теоретическим проблемам космической электродинамики (Абас-тумани, 1982 г.), на советско-индийском семинаре по плазменной астрофизике (Москва, 1980), на рабочей группе по физике двойных слоев в плазме (Сочи, 1983), на рабочей группе по ускорению частиц в лабораторной и космической

плазме (Сочи, 1985), на 1-ом Всесоюзном совещании по физике космической плазмы (Горький, 1984 г.).

Структура работы. Диссертация состоит из предисловия, четырех глав, 36 рисунков и списка литературы из 212 наименований. Общий обьем 285 страниц.

Содержание работы

Р ррепислряи^ обсуждается актуальность темы диссертации, сформулированы ее цели и кратко изложена структура работы. БУВ представляют значительный общефизический интерес в силу того, что они представляют собой пример нелинейной динамической системы с большим числом степеней свободы, который доступен как для теоретического исследования так и для экспериментального изучения в космической и лабораторной плазме. Основной научной задачей диссертационной работы было теоретическое и экспериментальное исследование квазиперпендикулярных бессюлкновительных ударных всшн при больших нислах Маха. Эта задача может быть условно разделена на несколько подаадач, к числу которых относится ответ на ряд вопросов, важнейшими из которых являются следующие:

каковы механизмы генерации различных типов колебаний плазмы перед и за фронтом квазиперпендикулярной БУВ и какова роль этих колебаний в процессе диссипации энергии набегающего потока в тепловую энергию заряженных частиц различных сортов и в энергизацию сравнительно небольшой группы частиц;

валяется ли сильная квазиперлендикулярная БУВ стационарным объектом и если нет, то каковы характерные времена и пространственные масштабы изменения характеристик попей и функций распределения частиц и чем они обусловлены;

каковы макроскопические проявления микропроцессов во фронте УВ и какими методами их можно регистрировать

какой из механизмов ускорения заряженных частиц до высоких энергий наиболее эффективен и каковы характеристики потоков энергичных частиц вблизи фронта УВ и при удалении от него,

для ответа на этот последний вопрос естественно требуется ответить на вопрос о том как происходит релаксация возникшего распределения энергичных частиц при их удалении от фронта и какие колебания будут играть основную роль в процессе такой релаксации.

ления о структуре фронта квазиперпендикулярных бесстолкновнтельных ударных волн и основные понятия физики БУВ, тахие как понятие критического числа Маха. Здесь приведен анализ стационарных решений системы уравнений дпухжидкостной гидродинамики в плазме с конечным Д описывающих косые квазиггерпендикулярные УВ. На основе детального анализа сравнительно простой модели строго перпендикулярной ударной волны, в которой дисперсия обусловлена отклонениями от квазинентральносги, вводится понятие насыщающейся дисперсии, которое определяет ряд "грубых" характеристик сильных ударных волн, в частности, явление гидродинамического опрокидывания потока в таких волнах. Аналогичный анализ, выполненный для косых УВ, свидетельствует о возможности существования при больших числах Маха неустойчивости структуры фронта, приводящей к явлению квазипериодического опрокидывания набегающего потока, которое сопровождается убеганием от фронт"

N

пакетов диспергирующих волн, что означает, что волна может рассматриваться как стационарная лишь п среднем, все ее параметры оказываются сильно изменяющимися во времени. Структура фронта волны в этом случае в качестве одного из основных элементов содержит пакеты нелинейных свистовых волн, аналогичных предвестникам в докритических БУВ, генерация которых в основном обусловлена процессом опрокидывания, а обычные плазменные неустойчивости пучка отраженных ионов вносят дополнительный вклад в процесс раскач-

диссертации рассматриваются теоретические представ-

ьи колебаний на фоне описанной нестационарной картины. В заключительном аараграфе этой главы выполнен анализ моделей, используемых при численном моделировании системы, и показано, что к результатам моделирования мелкомасштабной турбулентности следует относиться с осторожностью, поскольку в этом случае законы дисперсии обычных свистовых колебаний могут в значительной степени определяться конечным размером ячеек и искусственной диссипацией.

Вторая глава посвящена анализу данных измерений волновых полей м функций распределения частиц, полученных в экспериментах Нигерию*, ISEli-1-З и Voyager. Приведены результаты обработки данных волновых измерений трех пересечений околоземной У13, полученные на борту космического аппарата Прогноз-10-Интершок. В результате анализа функций когерентности и фазы взаимного спектра, построенных по двум измеряемым компонентам магнитного поля, установлено, что основные колебания в подножии сильной квазиперпендикулярной ударной волны относятся к вистлерной части ветви быстрых магнитозвуковых волн и представляют собой узкие пакеты нелинейных свистовых волн, амплитуда которых достигает 1/3 от амплитуды скачка магнитного поля в ударном переходе. Эги колебания имеют эллиптическую поляризацию и функция когерентности достигает величины около ОД Колебания за фронтом УВ относятся к более низкочастотной части Же ветви, имеют существенно меньшую функцию когерентности и пил яри шиш их оказывает-си существенно ближе к линейной. Здесь же выполнен анализ динамики процесса отражения ионов набегающего потока и показано, что в результате изменения потенциала во фронте УВ может сформироваться функция распределения, имеющая большое число пиков (число которых может достигать девяти и более). Рассмотрена задача о генерации колебаний током отраженных ионов при их квазипериодическом опрокидывании, в результате которого возбуждают ся и сносятся за фронт быстрые магнитозвуковые волны. Проведено сопоставле-

и

ние результатов расчетов с экспериментальными данными наблюдений функций распределения ионов, полученных в экспериментах на борту космических аппаратов Прогноз-10-Интершол и Прошоз-8. Показано, что имеющаяся совокупность экспериментальных данных находится в хорошем согласии с развитыми в первой главе представлениями о нестационарной структуре фронта сверхкритической квазиперпендикулярной БУВ.

В третьей главе диссертации рассмотрена проблема ускорения электронов во фронте сильных квазилерлендикулярнмх БУЙ. Основными механизмами ускорения электронов являются процесс турбулентного ускорения на нижнегибридных колебаниях, источником которых могут быть отраженные ионы, и быстрый Ферми-процесс, суть которого состоит в том, что в системе, где отсутствует вихревая составляющая электрического поля, отражение частиц от скачка магнитного поля происходит почти упруго, что в системе покоя фронта приводит к значительному ускорению чаииц. В работе выполнен расчет первого из описанных процессов в квазилинейном приближении. Второй процесс в случае УВ при больших числах Маха имеет ряд особенностей, обусловленных наличием пакетов нелинейных глистовых колебаний в области подножия сильной Ув, что приводит к конкуренции двух эффектов: магнитное поле создает пробку, отражающую электроны, д отенциальная составляющая электрического поля стремится протащить электроны через магнитный барьер. Оказывается, что наиболее эффективно процесс отражения происходит при сравнительно небольших амплитудах свистовыхt волн. Расчет функции распределения отраженных электронов показал, что более эффективен второй из процессов с участием свистовых колебаний. Сравнение с результатами измерений функций распределения энергичных электронов, выполненных на борту космического аппарата ISEB-1, показало, что пространственное распределение энергичных электронов и их функция распределения, восстановленная по результатам измерений, находятся в хорошем согласии с рассмотренной моделью. В этой же

главе приведены результаты исследования релаксации пучков энергичных электронов в слабом магнитном поле. Здесь рассматривается задача о генерации электромагнитных волн вблизи первой и второй гармоник плазменной частоты в режиме развитой плазменной турбулентности. К числу новых результатов относятся результаты анализа динамики развития модуляционной неустойчивости в слабом магнитном пале и исследование генерации электромагнитных волн каллапсирующими кавернами в режиме сильной ленгмюровской турбулентности. Полученные результаты теоретического анализа сопоставляются.с данными измерений плазменных колебаний на борту космических аппаратов Voyager, Прошоз-10-Интершок и АМРТЕ—11KS. Полученная в результате теоретического анализа пространственная зависимость интенсивности высокочастотных плазменных колебаний, а именно, рост их амплитуды в области начала подножия УВ подтверждается результатами анализа дагшых измерений.

В четверток главе диссертации рассмотрены две задачи: задача об устойчивости сильного двойного слоя в ограниченной плазменной системе и задача о динамике длинноволновой букемановгкой неустойчивости. Решение первой из этих задач потребовало создания итога подхода к исследованию задачи устойчивости в ограниченной неоднородной плазменной системе, а именно, использования метода функций Грина при решении уравнения Власова в неоднородной плазма. Анализ показал, что двойной слой большой амплитуды оказывается неустойчивым. В задаче о динамике длинноволновой бунемановской неустойчивости исследовали решения системы уравнений, представляющие положительные и отрицательные всплески потенциала. Здесь гоучеиы особенности автомодельной стадии всплескоп, которые представляют собой срывы тока, аналог градиентных катастроф в данной конкретной физической ситуации, т.е. процесс схожий с опрокидыванием потока, которое происходит в сильных ударных волнах.

В заключении представлены основные положения, выносимые на защиту.

Основные научные результаты, полученные в диссертации можно свести к следующим:

1) при рассмотрении модели сильной перпендикулярной ударной волны, структура фронта которой обусловлена дисперсией, связанной с отклонениями от квазинейтральносги, обнаружено, что структура фронта претерпевает крупномасштабные осцилляции, в которых изменения всех параметров структуры обусловлены квазипериодически повторяющимся процессом гидродинамического опрокидывания набегающего потока;

2) в результате теоретического исследования структуры фронта квазиперпендикулярных сверхкритических БУВ при больших числах Маха показано, что важным элементом структуры фронта таких УВ являются нелинейные пакеты свистовых волн большой амплитуды, генерация которых в основном обусловлена перестройкой структуры фронта при квазипериодическом отражении значительной части ионов набегающего потока;'

3)выпалнен анализ экспериментальных данных волновых измерений, полученных в эксперименте на борту космического аппарата Прогноэ-10-Ин-тершок, исследованы функции когерентности и фазы взаимного спектра двух измеренных компонент магнитного поля и установлен тип колебаний, определяющих процесс диссипации энергии набегающего потока,— это нелинейные свистовые волны в области подножия квазиперпендикулярной БУВ, выявлены механизмы их генерации;

4) предложена интерпретация данных измерений функций распределения ионов, полученных в космических экспериментах на борту космических аппаратов Прогноз-10-Интсршок, Прогноз—8, и показано, что тонкая структура функции распределения ионов по скоростям непосредственно за фронтом УВ, а именно, наличие большого числа резких пиков, наилучшим образом согласует

ся с нестационарной моделью БУВ;

5) построена теория ускорения электронов во фронте сильных ударных волн с учетом как быстрого Ферми-процесса при взаимодействии со свистовыми колебаниями в области подножия квазиперпендикулярной БУВ и в области скачка характерных параметров плазмы и электромагнитных полей, так и процесса турбулентного ускорения на нижнегибридных колебаниях, показано, что для типичных параметров околопланетных ударных волн быстрый Ферми-процесс при взаимодействии со свистовыми колебаниями в области подножия квазиперпендикулярной БУВ оказывается более эффективным чем турбулентное ускорение на нижнегибридных колебаниях;

6) рассмотрена задача о генерации высокочастотных ленгмюровских и электромагнитных колебаний в окрестности фронта квазиперпендикулярных БУВ при релаксации пучкового распределения электронов, возникающего в результате ускорения во фронте сильной УВ, в рамках которой выполнены оценки интенсивности колебаний и длины релаксации пучка в зависимости от угла между нормалью к фронту и магнитным полем, и проведено сопоставление полученных результатов с экспериментом;

7)в рамках задачи о релаксации пучка, сформированного при отражении части электронов набегающего потока от фронта ударной волны, в плазме в режиме сильной турбулентности при условии а;Рв > Пв (условия, реализуемые в окрестности фронта околопланетных УВ), выполнен учет влияния магнитного поля на развитие модуляционной неустойчивости ленгмюровских волн, в результате получены оценки уровня ленгмюровской турбулентности и длины релаксации пучка;

8) выполнено исследование механизмов генерации радиоизлучения вблизи первой и второй гармоник плазменной частоты в режиме сильной ленгмюровской турбулентности при наличии коллапса ленгмюровских волн, результаты использованы для объяснения данных наблюдений всплесков

ленгмюровских и электромагнитных колебаний в области подножия в окрестности фронта БУВ;

10) предложен метод функций Грина при исследовании задачи об устойчивости ограниченных плазменных систем, в рамках этого подхода исследована задача об устойчивости сильного двойного слоя и показано, что в достаточно длинной системе он неустойчив, получен достаточный критерий устойчивости;

11) рассмотрена динамика длинноволновой бунемановской неустойчивости в плазме с током и показано, что в системе могут происходить всплески потенциала большой амплитуды, что приводит к срыву тока, это явление аналогично процессу опрокидывания набегающего потока во фронте бесстолкнови-телыюй ударной волны.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах:

1) В. В. Красносельских, "О нелинейных движениях плазмы поперек магнитного поля", ЖЭТФ, 1985, т. 89, стр. 498 - 510

2) V.S. Arefiev, М.А. Balikhin, М.Е. Gedsdin, V.V. Krasnosel'skikh, D.G. Lominadze, "On the influence of the reflected ions on the quasiperpendicular collision-less shock wave structure", Proceedings of the Joint Varenna—Abastumani School & Workshop on Plasma Astrophysics, ESA SP-251, 1986, p.p. 243 - 252

3) А.А. Галеев, B.B. Красно^ льских, B.B. Лобзин "О тонкой структуре фронта квазиперпендикулярной сверхкритической бесстолкновительной ударной волны", Физика плазмы, т. 14, N 10,1988, стр. 1192-1200

4) М.А. Balikhin, T.R. Vinogradova, L.B. Volkomirskaya, A.A. Galeev, S.i. Klimov, V.V. Krasnosel'skikh, V.V. Lobzin, M.N. Nozdrachyov "Nonlinear, wave dynamics in the front of & strong shock", Proceedings of Simposium on Collisionless Shocks, held in Balatonfured, Hungary, 1987, Budapest, p.p. 172-192

5) M.E. Gedalin, V.V. Krasnosel'skikh, D.G. Lominadze "Nonlinear Hot Plasma Motions across a Strong Magnetic Field", Advances in Space Research, 1987, v. 6, 57-61

6) Л.A. Galeev, C.F. Kennel, V.V. Krasnosel'skikh, V.V. Lobzin "The Role of Whistler Oscillations in the Formation of the Structure of High Mach Nutfiber Collislonless Shock", Proceedings of the Joint Varenna-Abastumani School к Workshop on Plasma Astrophysics held in Varenna, Italy, 1988, vol. 1, ESA SP-285, p.p. 165-171

7) A.A. Galeev, C.F. Kennel, V.V. Krasnosel'skikh, V.V. Lobzm "Quasi-perpendicular Collision loss High Mach Number Shocks", Proceedings of the Joint Varenna-Abastumani School fc Workshop on Plasma Astrophysics held in Varenna, Italy, 1988, vol. 1, ESA SP-285, p.p. 173-183

8) V.V. Krasnosel'skikh, E.N. Kruchina, G. Thejappa, A.S. Volokitin "Fast electron generation in quasiperpendicular Shocks and Type II Solar Radiobursts", Astronomy and Astrophysics, 1985, v. 149, p.p. 323-329

9) M.A. Balikhin, V.V. Krasnosel'skikh, J.L.C. Woolliscroft "Reflection of electrons from the front of a strong quasiperpendicular shock and generation of plasma waves", Advances in Space Research, 1989, v. 9, N 4, p.p. 203-206

10) M.A. Balikhin, V.V. Krasnosel'skikh, J.L.C. Woolliscroft "Reflection of electrons from the front of a strong quasiperpendicular shock and generation of radioemission", Препринт ИКИ АН СССР N 1400, 1988

11) А.А. Галеев, B.B. Красносельских "Механизмы генерации радиоизлучения пучками авроральных электронов", Физика плазмы, 1978, т. 4,в. 1, 111-119

12) В.В. Красносельских, В.И. Сотников "Коллапс ленгмюровских волн в магнитном поле", Физика плазмы, 1977, т. 3, в. 4, 872-879,

13) А. А. Галеев, В.В. Красносельских "Сильная ленгмюровская турбулентность как источник аврорального километрового радиоизлучения Земли", Письма в ЖЭТФ, 1976, т. 24, в. 10, 558-561

14) М.Э. Гедалин, В.В. Красносельских, Д.Г. Ломинадзе "К вопросу об устойчивости ограниченных плазменных систем", Физика плазмы, 1985, т. И,

». 7, 870-881

15) А.С Волокитин, B.B. Красносельских "Двойные слои в плазме", в сб. Итоги науки и техники, серия Космические исследования, т. 28,129-212

16) М.А. Балихин, Т.Р. Виноградова, Л.Б. Волкомирск&я, A.A. Галеев, С И. Климов, В.В. Красносельских, В.В. Лобзин, М.Н. Нащрачев, АИ. Петру-кович "Низкочастотная турбулентность во фронте сильной сильной квазиперпендикулярной беосгалкновительмой ударной волны", Препринт ИКИ АН СССР, N 1406,1989

17) В.В. Красносельских, В.В. Лобзин "Несгационарность фронта квазиперпендикулярной бессголхновигельной ударной волны: динамика функции распределения ионоа и возбуждение низкочастотных колебаний ионными токами", Препринт ИЗМИРАН N 46 (872), 1989

18) A.C. Волокитой, В.В. Красносельских "Динамические всплески потенциала при развитии длинноволновой бунемановской неустойчивости", Физика плазмы, г. 8, в. 4,1982,800-810

Литература, цитируемая в тексте.

1. R.Z. Sagdeev, Report on the lY-tb conference on ionized gas ее, Uppsala,

1959

2. Adlam J.H., Allen J.E., Phyl. Mag., 3, 448-455,1958

3. Davis L., Lust R., Schlüter A., Z. Naturforsch, 13a, 916-936, 1958