Ярким примером таких подобий является прямая (формальная) аналогия нели- нейных дрейфовых вихрей в неоднородной плазме с циклонами и антициклонами в атмосфере Земли и планет (в частности с Большим Красным Пятном на Юпитере) и далее с динамикой ряда спиральных туманностей (раздел 9.1). Этот и другие многочисленные факты говорят о плодотворности "перетекания" достижений космической плазмодинамики в лабораторную (наглядный пример — влияние книги X. Альвфена "Космическая электродинамика") и наоборот. Приме- ром последнего может служить быстрое истолкование радиационных поясов Земли с позиции физики пробочных ловушек или моделирования магнитосфер планет в лаборатории (И.М. Подгорный [220]). Но можно привести пример и более отдаленной аналогии. Так, учитывая, что ньютоновское гравитационное взаимодействие подобно кулоновскому, — но без "за- рядов" двух знаков, многое из плазмодинамики может быть перенесено на описанные скопления гравитирующих масс, таких как туманности или кольца планет. Этот подход, в частности, привел А. М. Фридмана к предсказанию существования спут- ников Урана, которые вскоре были обнаружены американским межпланетным зондом "Вояджер" в 1986 году [221]). И еще один пример. Ранее в главе 1 говорилось о генерации быстрых частиц в Z- пинче. В последние годы Б. А. Трубниковым была развита релятивистская модель этого процесса, и оказалось, что энергетический спектр быстрых частиц имеет вид где а = 1 + л/3 [222]. Но этот показатель степени прекрасно согласуется с на- блюдаемым значением а = 2, 7 для галактических космический лучей. Разумеется, нужны дополнительные исследования, чтобы оценить это совпадение, но заявка Б. А. Трубникова впечатляет. Выход человечества в Космос делает Солнечную систему предметом исследования на совершенно новом уровне. Это не только рассмотрение ее составляющих "вблизи" космических аппаратов, но и непосредственные посещения планет и спутников, активные экспериментальные исследования их магнитосфер, а также солнечного ветра. Таким образом, рамки земных лабораторий вышли в Космос. Но дело не ограничивается теперь чисто научными интересами к Космосу. Работа человека на космических станциях требует прогнозирования "космической погоды", в частности, появления мощных выбросов Солнцем плазмы и излучения. Такие вы- бросы могут приводить к катастрофическим последствиям для космонавтов, а также 462 Гл. 9. Процессы в космосе и плазмодинамика к выводу из строя систем связи и энергосистем не только в космосе, но и на Земле (см. например, [223]). Даже более скромные солнечные выбросы заметно возмущают магнитосферу ("магнитные бури"), и это сказывается на самочувствии людей. Более того, они отражаются на социальных процессах в человеческом обществе. Такого рода связи выявил и описал выдающийся русский ученый Александр Леонидович Чижевский в свей книге "Земное эхо солнечных бурь" [237]). Наконец, сейчас созданы плазменные двигатели с большими скоростями истече- ния для космических аппаратов, которые несравненно более адекватны для дальних полетов (см. раздел 10.4). Вряд ли можно сомневаться, что овладение, по крайней мере, околосолнечным космосом во многом будет обязано этим двигателям. В этой главе мы сначала рассмотрим планетарные вихри и их связь с дрейфовыми волнами в плазме. В следующем параграфе познакомимся с ближайшим космиче- ским МГД образованием — магнитосферой Земли. А в конце главы опишем МГД- конфигурации и МГД-ураганы на нашем бесценном Солнце.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «ПРОЦЕССЫ В КОСМОСЕ И ПЛАЗМОДИНАМИКА» з дисципліни «Введення в плазмодінаміку»
