Аннотация:
Моделирование астрофизических течений в рамках классической магнитной гидродинамики нередко наталкивается на значительные затруднения, связанные с большими значениями альвеновской скорости (вплоть до релятивистских). Такие ситуации могут возникать в задачах моделирования магнитосфер планет и звёзд, аккреционных течений в полярах, промежуточных полярах и вблизи нейтронных
звёзд. В условиях сильного магнитного поля в плазме может развиваться турбулентность волнового типа. Она может оказывать существенное влияние, приводя к изменению энергетического баланса и сил, определяющих динамику плазмы. Получена замкнутая система уравнений модифицированной магнитной гидродинамики с учётом волновой турбулентности для большого диапазона величин
магнитного поля и турбулентной энергии. Течение описывается как сумма усреднённого течения и возмущений, вызванных волновыми пульсациями. В качестве возмущений рассматриваются альвеновские волны со скоростями вплоть до релятивистских значений. Найдены выражения для величины объёмной силы, вязкости и диссипативного нагрева, вызванных турбулентностью. Выполнен анализ уравнений для некоторых предельных случаев. Показано, что предлагаемый подход можно использовать для моделирования широкого класса течений астрофизической плазмы.
Образец цитирования:
Е. П. Курбатов, А. Г. Жилкин, Д. В. Бисикало, “Модель модифицированной магнитной гидродинамики с учётом волновой турбулентности в приложениях к астрофизике”, УФН, 187:8 (2017), 857–878; Phys. Usp., 60:8 (2017), 798–817
Gennady S. Bisnovatyi-Kogan, Ilya A. Kondratyev, Sergey G. Moiseenko, “Wave propagation and transformation in the frame of magnetohydrodynamics with a vortex electric field”, Int. J. Mod. Phys. A, 2025
A. V. Sobolev, A. G. Zhilkin, D. V. Bisikalo, D. A. H. Buckley, “Three-dimensional numerical simulation of a flow structure in the asynchronous polar cd ind in the approximation of an offset dipole magnetic field of a white dwarf”, Astron. Rep., 64:6 (2020), 467–498
E. P. Kurbatov, A. G. Zhilkin, D. V. Bisikalo, “A possible mechanism for the radio emission of polars”, Astron. Rep., 63:1 (2019), 25–38
D. J. Gershman, J. E. P. Connerney, S. Kotsiaros, G. A. DiBraccio, Ya. M. Martos, A. F. Vinas, V. Hue, G. Clark, F. Bagenal, S. Levin, S. J. Bolton, “Alfvenic fluctuations associated with jupiter's auroral emissions”, Geophys. Res. Lett., 46:13 (2019), 7157–7165
A. G. Zhilkin, A. V. Sobolev, D. V. Bisikalo, M. M. Gabdeev, “Flow structure in the eclipsing polar V808 aur. Results of 3D numerical simulations”, Astron. Rep., 63:9 (2019), 751–777
P. B. Isakova, A. G. Zhilkin, D. V. Bisikalo, “Features of the flow structure in the vicinity of the inner Lagrangian point in polars”, Astron. Rep., 62:8 (2018), 492–501