Введение
1 Гидродинамические уравнения для плазмы с космическими лучами и свойства слабонелинейных акустических волн 21
1.1 Система уравнений для плазмы с учетом динамического влияния космических лучей 21
1.2 Распространение слабонелинейных волн в плазме с космическими лучами "... 27
1.2.1 Вывод эволюционного уравнения для слабонелинейных возмущений 27
1.2.2 Короткие волны 31
1.2.3 Длинные волны 32
1.2.4 Волны произвольной длины 33
1.2.5 Выводы 35
2 Неустойчивость течения плазмы перед фронтом МГД ударных волн с учетом динамического влияния космических лучей 36
2.1 Введение 36
2.2 Уравнения для основного состояния и возмущений 38
2.3 Обсуждение решений 47
2.4 Анализ неустойчивости 49
2.5 Приложение результатов к гелиосферной ударной волне . 52
2.6 Выводы 60
3 Неустойчивость тангенциального разрыва с учетом динамического влияния космических лучей 61
3.1 Введение 61
3.2 Дисперсионное уравнение 62
3.3 Решения дисперсионного уравнения 68
3.3.1 Классическое газодинамическое течение 68
3.3.2 Влияние космических лучей: к,і — к2 70
3.3.3 Влияние космических лучей: к^ ф к2 74
3.4 Неустойчивость гелиопаузы во флангах с учетом космических лучей 75
3.5 Влияние кривизны на устойчивость гелиопаузы без учета космических лучей 76
3.5.1 Основные уравнения 77
3.5.2 Возмущения 79
3.5.3 ВКБ приближение 82
3.5.4 Обсуждение 87
3.6 Выводы 89
4 Динамическое влияние аномальной компоненты космических лучей на течение солнечного ветра во внешних областях гелиосферы 92
4.1 Введение 92
4.2 Основные свойства плоской ударной волны, модифицированной динамическим воздействием диффузных энергичных частиц . 97
4.2.1 Основные уравнения 97
4.2.2 Течение в предфронте 99
4.2.3 Соотношения на внутреннем разрыве 102
4.3 Динамическое влияние аномальной компоненты космических лучей на структуру области взаимодействия солнечного ветра с локальной межзвездной средой 106
4.3.1 Основные уравнения и метод решения 107
4.3.2 Параметры плазменного течения и аномальных космических лучей в области взаимодействия 110
4.4 Выводы 116
5 Анизотропный перенос захваченных ионов в солнечном ветре 119
5.1 Введение 119
5.2 Диффузионное кинетическое уравнение для функции распределения 122
5.2.1 Общий случай 122
5.2.2 Сферически-симметричный солнечный ветер 124
5.2.3 Метод стохастических дифференциальных уравнений 125
5.2.4 Применение метода СДУ к решению уравнения переноса захваченных ионов 126
5.3 Коэффициенты диффузии в уравнении Фоккера-Планка 127
5.4 Исследование основных свойств анизотропного распределения захваченных протонов 129
5.5 Захваченные ионы межзвездного гелия в области солнечного гравитационного конуса 137
5.5.1 Формулировка проблемы 137
5.5.2 Межзвездные атомы гелия в межпланетной среде 141
5.5.3 Пространственные и скоростные распределения захваченных ионов гелия в области конуса 142
5.6 Выводы 149
Приложение 150
6 Ускорение захваченных ионов в гелиосфере 154
6.1 Введение 154
6.2 Ускорение ионов в сверхзвуковом солнечном ветре 155
6.2.1 Уравнение переноса и метод его решения 155
6.2.2 Коэффициенты диффузии и спектр захваченных протонов перед фронтом гелиосферной ударной волны 158
6.3 Ускорение на гелиосферной ударной волне 163
6.3.1 Энергетический порог для диффузионного ускорения на гелиосферной ударной волне 164
6.3.2 Дрейфовое ускорение ионов на ударном фронте 167
6.3.3 Обсуждение механизмов инжекции захваченных ионов в процесс диффузионного ускорения на ударном фронте 177
6.4 Свойства захваченных протонов во внутреннем ударном слое 182
6.5 Ускорение захваченных ионов в гелиосферном ударном слое и происхождение аномальной компоненты космических лучей 193
6.5.1 Введение 193
6.5.2 Свойства скоростного поля солнечного ветра во внутреннем ударном слое 195
6.5.3 Эффективность стохастического ускорения в ударном слое 197
6.5.4 Образование многократно ионизованных энергичных частиц 202
6.5.5 Выводы 204
6.6 Энергичные нейтральные атомы и высокоскоростные "хвосты"в распределениях захваченных протонов 205
6.6.1 Потоки энергичных нейтральных атомов из внутреннего ударного слоя 207
6.6.2 Вторичные захваченные протоны 209
6.6.3 Выводы 214
6.7 Выводы 214
7 Нагрев солнечного ветра во внешней гелиосфере 217
7.1 Введение 217
7.2 Межзвездные захваченные протоны и альфвеновские флуктуации в солнечном ветре 220
7.3 Постановка задачи и метод решения 225
7.4 Ускорение захваченных протонов и спектр альфвеновской турбулентности 228
7.5 Разогрев солнечного ветра 233
7.6 Выводы 236
Заключение 238
Литература 243
