Ускорение космических лучей ударными волнами во внутренней гелиосфере

• Автор: Танеев, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Якутск
• Количество страниц: 118 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1, Ускорение космических лучей ударной волной конечных размеров в квазилинейном приближении
1.1. Уравнение переноса космических лучей
1.2. Граничные условии дли функции распределении кос-
мических лучей
1.3. Уравнении динамики альфвеновской гурбуленгиосги
Выводы
Глава 2, Алгоритм численного решения, задачи
2.1. Замена переменных в уравнении переноса космических лучей
2.2. Замена переменных в уравиеииих динамики альфве-
новской турбулентности
2.3. Метод численного решении уравнении переноса кос-
мических лучей
2.4. Метод численного решении уравнении переноса дли
плотности энергии альфвеновской турбулентности
2.5. Обідай схема численного решении задачи
Выводы
Глава 3. Ускорение космических лучей на фронте околоземной головной ударной волны
3.1. Развитие процесса ускорении во времени

3.2, Влияние фоиовой альфвеновской турбулентности солнечного негра и ст-частиц на протекание процесса
ускорения
3,3. Сравнение результатов расчеса с эксперименхальньх-
ми цанньхмхх
Вьхводьх
Глава 4, Ускорение космических лучей межпланетными ударными волнами от солнечных вспышек, во внутренней гелиосфере
4.1. Развитие процесса ускорения с изменением х'елиоцен-
грххчеекого расстояния
4.2. Влияние х'еометрических и адиабатических эффектов
на процесс ускорения
4.3. Анализ эксиерименхальньхх данньхх и сравнение с ре-
зультатами расчета
Вьхводьх
Заключение
Библиографический список использованной литературы

Введение
Исследование процессов генерации (ускорении) быстрых заряженных частиц — космических лучей (КЛ) — иидиегси одним на актуальных иапраилеиий и современной физике космической плазмы.
Ьысгрые зараженные частицы играют важную роль ь протекании различных физических иьлений ь бесстодкновитедьной космической плазме. Частицы с энергиями намного превышающи-ми тепловую повсеместно регистрируются в различных областях межпланетного пространства. Наличие большого количества ре-дятивпстких частиц в астрофизических объектах установлено методами рентгеновской, радио- и гамма-астрономии.
Энергосодержание небольшого количества быстрых частиц может быть сравнимо или даже превышать анергию других форм. Поз тому КЛ являются важным динамическим фактором, определяющим эволюцию системы.
Особый интерес представляют процессы ускорения КЛ, протекающие вблизи фронтов ударных волн. Связано это с тем, что во взрывоподобных процессах, приводящих к образованию ударных волн, таких как солнечные вспышки или взрывы сверхновых звезд, выделяется большое количество энергии в форме направленного крупномасштабного движения среды. Существенная доля этой энергии может нередоваться небольшой доле частиц, энергия которых может на несколько порядков превосходить характерную тепловую энергию в среде.
Регулярное ускорение заряженных частиц является наиболее эффективным процессом, перерабатывающим энергию направлен-

для случая околоземной ударной ьолпы. Для межпланетной ударной толпы член н праьой части (2,3), содержащий dy/dt, опущен, что ьместо уравнения (2,3) нам даст

ЧЛ ~ЧУр т

&Ур.
(2,9)
У и ~
Здесь и далее используется спектр альфьеноьских ноли ідш{и) — — hjt)J(к — Wßfv) как функция скорости частицы и.
2.2. Замена переменных в уравнениях динамики альфвеновской турбулентности
В безразмерных переменных t их ураьнение переноса для плотности энергии альфьеноьских ьолн (1.2-3) примет ьид
У) /у± г) /7тТ
(2.10)
dt дх К

тщщ Е*{к)
üwu{k))
- нормироьанный спектр альфьеноьской турбулентности, ко — — Wtf/vy,
<5Щ) - =F 2 Г b%{k)
tvD дЕ{к) 2ш Kd

ц, ör r uf Д (O - £*(*)j (2,11)
- источник ьолн. При Q > 0 идет 1'енерация ьолн ускоренными частицами, при Q± < 9 их затухание.
При нахождении численного решения ураьнения (2.19) удобно снести его к интегральному. Для этого применим стандартную процедуру приьедения дифференциального ураьнения к интегральному, используя для отої'О метод функций Грина [193, 199],