two

Мир собирается объявить бесполётную зону в нашей Vselennoy! | Президенту Путину о создании Института Истории Русского Народа. |Нас посетило 40 млн. человек | Чем занимались русские 4000 лет назад? | Кому давать гранты или сколько в России молодых ученых?

М4
Т
г
и о
470
временные масштабы волновых и колебат. процессов в ней намного меньше столкновительных. Релаксация по анергиям и импульсам протекает не за сч╦т столкновений, а через возбуждение коллективных степеней свободы плазмы ≈ колебаний и волн. В плазме подобного типа, как правило, отсутствует термодинамич. равновесие, в частности между электронной и ионной компонентами. Быстропротекающие процессы в них, напр, ударные волны, также определяются возбуждением мелкомасштабных колебаний и волн. Характерным примером является бесстолкновительная удар-нал волна, образующаяся при обтекании солнечным ветром магнитосферы Земли.
Зв╦здвая К. п. Солнце и зв╦зды можно рассматривать как гигантские сгустки К. п. с плотностью, постоянно возрастающей от внеш. частей к центру; корона, хромосфера, фотосфера, коывективная зона, ядро. В т, н, нормальных зв╦здах высокие темп-ры обеспгчивают термич. ионизацию вещества и переход его в состояние плазмы. Высокое давление плазмы поддерживает гидростатич. равновесие. Макс, расч╦тная плотность К. п. в центре нормальных зв╦зд п~ ~10²* см~^а, темп-pa до 10^е К. Несмотря на высокие плотности, плазма здесь обычно идеальная за сч╦т высоких темп-р: только в зв╦здах с малыми массами fed.5 массы Солнца} появляются эффекты, связанные с неидеальностыо плазмы. В центр, областях нормальных зв╦зд длины свободного пробега частиц малы, поэтому плазма в них столкновительная, равновесная; в верх, слоях, в особенности хромосфере и короне, плазма бесстолкновитсльная. (Эти расч╦тные модели основаны на ур-нпях магнитной гидродинамики.)
В массивных и компактных зв╦здах плотность К. п. может быть на неск. порядков выше, чем в центре нормальных зв╦зд. Так, в белых карликах плотность настолько велика, что электроны оказываются вырожденными (см. Вырожденный газ). Ионизация* вещества обеспечивается за сч╦т большой величины кииетич. энергии частиц, определяемой фер ми-энергией; это же является причиной идеальности К. п. в белых карликах. Статич. равновесие обеспечивается ферми-евским давлением электронов вырожденной влазмы. Ещ╦ большие плотности вещества, возникающие в нейтронных зв╦здах, приводят к вырождению не только электронов, но и нуклонов. К нейтронным зв╦здам относятся пульсары ≈ компактные зв╦зды, имеющие диаметры ~20 км при массе ~1 Л/₀. Пуль-сари характеризуются быстрым вращением (играющим важную роль в механич. равновесии звезды) и магн. полем дипольыого типа {^10¹² Гс на поверхности), прич╦м магн, ось не обязательно совпадает С осью вращения. Пульсары обладают магнитосферой, заполненной релятивистской плазмой, к-рая является источником излучения эл.-магн. волн.
Диапазон темп-р и плотностей К, и, огромен. На рис. схематически показано разнообразие видов плазмы и пх примерное расположение на диаграмме температура≈плотность. Как видно из диаграммы, последовательность в уменьшении плотности К. п. приблизительно такова: плазма зв╦зд, околопланетная плазма, плазма квазаров н галактич. ядер, межпланетная плазма, межзв╦здная и межгалактич. плазма. За исключением плазмы ядер зв╦зд и ииж. слоев околопла-нетной плазмы, К. п. является бесстолкновительнйй. Поэтому она часто бывает термодинамически неравно-весной, а ф-цин распределения составляющих е╦ заряж. частиц по скоростям я энергиям далеки от максвелловских. В частности, они могут содержать пики, * соответствующие отд. пучкам заряж. частиц, Сыть анизотропными, в особеиности в магн. космич. полях, и т. п. Такая плазма «избавляется» от неравно-веолингги не через столкновения, а наиб, быстрым пут╦м ≈ через возбуждение эл,-магн. колебаний и волн (см. Бесстялкновишелъные ударные волны). Это при-


г,к
	МП
ю⁹	v Релятивистская └ _mff ц^а _я^ _i≈to ^└^ _г ~ ∙^≥^- ^^ / **∙ /ТГд С
			тяп-м
ю⁶	Идеальная		стяп-л ∙ ^^ЛГ£	'-1
		ск
	СВ		∙апп <^^
	плазма ^'^-"^^
га³	ГР	мгд^..	^ ". Е = г¹** Неидеальная ч.'"	Г
		^ "^	-класскческая ^х».
	И ^	- А(	*>r^T ^ (ЗГМ)	ч
	_-^.'^х*	_≈ .	≈ ∙∙^" Квантовая
	i "^ ≈ ^ '	≥" i	! вырожденная	БК

Ш¹
Ш
20
tf, СМ
-а
водит к тому, что мощность излучения космич. объектов, содержащих бесстолкновптельную плазму, намного превосходит мощность равновесного излучения, а спектр заметно отличается от планковского. Примером является излучение квазаров, к-рое и в радио- и в оптич. диапазоне имеет неравновесный характер. И, несмотря на неоднозначность теоретпч. интерпретации наблюдаемого излучения, все теории указывают на важность роли потоков релятивистских электронов, распространяющихся на фоне основной плазмы.
Др, источник ттеравновесного радиоизлучения ≈ радиогалактики, к-рые по размерам значительно нре-
Классификация видов плазмы: ГР ≈ плазма газового разряпа; МГД ≈ плазма в магни-тогид р о л и нам ич ес-ких генрраторах; ТЯП-М ≈ плазма в термоядерных магнитных ловушках; ТЯП-Л ≈ плазма в условиях лазерного термоядерного синтеза; ЭГМ ≈ электронный газ в металлах; ЭДП ≈ электронно-дырочная плазма в полупроводниках; БК≈ вырождрнный электронный гаэ в белых карликах; И ≈ плазма ионосферы; СВ ≈ плазма солнечного ветра; СК ≈ плазма солнечной короны; С ≈ плазма в центре Солнца; МП ≈ плазма
в магнитосферах пульсаров.
восходят галактики, видимые в оптич. диапазоне. Здесь также важную роль играют релятивистские электроны, выбрасываемые из галактик и распространяющиеся на фоне окружающей галактики плазмы. Неравновесность магнитосферной плазмы» проявляющаяся также в наличии пучков заряж. частиц, приводит к километровому радиоизлучению Земли.
Неравновесные плазменные явления приводят также к тому, что плазма не только мощно излучает, но и становится турбулентной за сч╦т того, что определ, типы возбуждаемых волн и колебаний либо «задерживаются» в плазме долго либо вообще не могут «покинуть» плазму (напр., ленгмюровские колебания). Это позволяет найти путь для решения проблемы т. н. «обойд╦нных» элементов в теории происхождения элементов во Вселенной. Наиб, распростран╦нная теория происхождения элементов предполагает, что из исходных протонов и нейтронов элементы образуются пут╦м последоват. захвата нейтронов, а когда новый изотоп перегружен нейтронами, то в результате его радиоактивного распада с испусканием электрона и антинейтрино возникает новый элемент. Однако есть «обойд╦нные» элементы (напр., дейтерий, литий, бор и т. д.), образование к-рых нельзя объяснить захватом нейтронов; их происхождение, возможно, связано с ус-корениеы заряж. частиц в областях с высокой степенью плазменной турбулентности и последующими ядер-ными реакциями ускоренных частиц.
К. п. удал╦нных объектов исследуется дистанционными спектральными методами с помощью оптич. телескопов, радиотелескопов, внеатмосферных спут-никоных телескопов в рентгеновском и у-диапазонах излучения. С помощью приборов, установленных и а ракетах, спутниках и космич. аппаратах, быстро расширяется диапазон прямых измерений параметров К. п. в пределах Солнечной системы. Эти методы включают в себя использование зондовых, волновых низко- и высокочастотных спектрометрич. измерений, измерений магн. и электрич. полей (см. Диагностика плазмы). Так были обнаружены радиац. нонса Земли, солнечный ветер, бесстолкновительная ударная волна впереди магнитосферы Земли, хвост магнитосферы.