Скачати повний текст

Розроблено теорію ефекту надвипромінювання нерелятивістських електронів у магнітному полі на високих рівнях Ландау, застосовану для фізичної інтерпретації природи і характеристик надпотужного декаметрового випромінювання системи Юпітер - Іо. Показано, що в інвертованій системі електронів у магнітному полі на високих рівнях Ландау у межах "доменів когерентності" за певних умов відбувається поляризаційний фазовий перехід у стан надвипромінювання. Одержано нелінійне рівняння (типу Вейса в теорії магнетизму), яке описує ефект спонтанної самополяризації домена когерентності за рахунок диполь-дипольної взаємодії між диполями, що обертаються. Ефект циклотронного надвипромінювання електронів застосовано для інтерпретації природи надпотужного спорадичного декаметрового радіовипромінювання системи Юпітер - Іо. Виявлено, що в ближній магнітосфері Юпітера прискорені біля Іо згустки нерелятивістських електронів, що рухаються вздовж магнітних силових ліній до полюсів Юпітера, досягають надкритичної густини та переходять у стан надвипромінювання, а інтенсивність випромінювання зростає майже на 10 порядків. Запропоновано квантову модель формування мілісекундних квазіперіодичних за часом S-спектрів декаметрового випромінювання системи Юпітер - Іо за рахунок модулювання первинного випромінювання Юпітера в магнітосфері газово-пилового тора Іо. Зазначено, що модель пов'язує часову дискретність S-імпульсів з дискретністю рівнів Ландау на локальних гірочастотах електронів в торі Іо.

  Скачати повний текст

Досліджено хвильові процеси в околі фронтів ударних хвиль. Наведено опис числового моделювання поширення ленгмюрівських хвиль у плазмі з випадковими неоднорідностями концентрації та порівняно одержані результати з експериментальними даними приладів WHISPER та WBD супутникового проекту CLUSTER. Установлено, що центральна межова теорема незастосовна до статистики інтенсивностей ленгмюрівських хвиль у електронному форштоці Землі та сонячному вітрі внаслідок недостатньої кількості неоднорідних областей, через які встигає пройти хвиля. Відзначено, що за цього нормальний розподіл густини імовірності логарифму інтенсивності ленгмюрівських хвиль не досягається. За модуляцією інтенсивності ленгмюрівських і зсунутих за частотою хвиль у електронному форштоці Землі, проведено дистанційне діагностування хвилястості квазіперпендикулярної області фронту ударної хвилі. З метою пояснення механізму виникнення електромагнітного випромінювання, що супроводжувало фронт міжпланетної ударної хвилі 22 січня 2004 р., проведено розрахунок перехідного випромінювання релятивістського електрона, що дрейфує через область стрибка параметрів у фронті хвилі. За цього параметри розрахунку відповідали реальним параметрам події 22 січня 2004 р.

Дисертація присвячена вивченню хвильових процесів в пиловій плазмі. Проаналізований внесок пилової компоненти в колективні явища у плазмі на прикладі вже відомих хвиль та коливань. Знайдені спектри альфвенівських та магнітозвукових хвиль в широкій смузі частот, які раніше не досліджувалися. Чисельно та аналітично отримані та проаналізовані спектри низькочастотних поверхневих хвиль для різних типів геометрії, яка модельно реалізується у відповідних космічних об'єктах. Деякі проаналізовані ефекти застосовані для пояснення космічних просторових структур та іоносферних явищ.

Досліджено спостережувані характеристики гравітаційної й електромагнітної дії космічних струн. Одержано аналітичні формули підсилення блиску фонових зірок за гравітаційного лінзування деякими конфігураціями петель і вигляд їх критичних кривих. Розглянуто релятивістський рух та взаємодію надпровідної космічної струни з космічною плазмою та розроблено модель генерації релятивістської ударної хвилі навколо петлі струни, розраховано спектри нетеплового випромінювання релятивістських електронів, прискорених на фронті ударної хвилі навколо струни. Визначено вплив релятивістських ефектів на випромінювання прикаспових областей надпровідних струн. Показано, що таке випромінювання можна зареєструвати з космологічних відстаней від петлі до спостерігача.

Виявлено вплив прецесії однорідного тривісного еліпсоїда на просторове розташування та стійкість точок лібрації в лінійному наближенні. Знайдено наближені аналітичні розв'язки для періодичних орбіт всередині неоднорідного прецесуючого еліпсоїда. Одержано функціональні закони розподілу кутової швидкості обертання несамогравітувальних рівноважних конфігурацій газопилової речовини у заданих гравітаційних полях. Удосконалено модель формування нахилених нестаціонарних газопилових дисків у гравітаційному полі тривісного прецесуючого еліпсоїда. Набув подальшого розвитку метод пошуку плоских орбіт у зовнішньому гравітаційному полі прецесуючого однорідного еліпсоїда.

Турбулентні рухи відіграють вирішальну роль у динаміці плазми, генерації електромагнітного випромінювання, прискоренні космічних променів, формуванні та еволюції астрофізичних об’єктів. Визначено характер турбулентних процесів у різних областях магнітосфери Землі (форшок, постшок, магнітошар, область магнітопаузи, касп та хвіст магнітосфери) і на різних масштабах, а також проведено порівняння з турбулентними потоками в нейтральній атмосфері Землі (на рівні мезопаузи). Визначено характер передачі енергії між вихорами, масштаби зміни турбулентності та роль в цьому «важких» іонів. Вперше зареєстровано спонтанну генерацію когерентних структур (самоорганізацію) в турбулентних областях як для магнітних структур, так і для потоків плазми, а також отримано нелінійний енергетичний каскад із побудови дисперсійних залежностей. Використовуючи статистичні підходи та каскадні моделі, вперше знайдено/оцінено узагальнений коефіцієнт дифузії, що вказує на супердифузію в турбулентних областях магнітосфери Землі. Вперше отримано, що резонансна взаємодія «хвиля - частинка» в турбулентних областях суттєвіша для «важчих» складових (іонів гелію та кисню). Вперше показано, що зафіксовані супутниками зміни температури і динаміки верхньої атмосфери від тропосферних джерел можна пояснити турбулентними шарами на висотах мезосфери від атмосферних гравітаційних хвиль.