Динамическое взаимодействие потока плазмы с горячим погранслоем геомагнитной ловушки

При исследовании взаимодействия потока бесстолкновительной плазмы с покоящейся плазмой на границе геомагнитной ловушки обнаружен внешний пограничный слой с переходом сверхальфвеновского дозвукового ламинарного потока к динамическому режиму, в котором образуются ускоренные магнитозвуковые струи и замедленные альфвеновские течения с характерным временем релаксации 10–20 мин. Нелинейное взаимодействие флуктуаций в исходном потоке с волнами, отраженными от препятствия, объясняет наблюдаемую хаотизацию потока. Черенковский резонанс магнитозвуковой струи с биениями колебаний погранслоя и набегающего потока является вероятным механизмом ее образования. В системе отсчета потока вновь прибывающие частицы ускоряются электрическими полями на границе погранслоя, самосогласованно возникшими в результате предыдущих взаимодействий волна–частица; причем инерциальный дрейф набегающих ионов в нарастающем в сторону границы поперечном электрическом поле количественно объясняет их наблюдаемое ускорение. Магнитозвуковые струи могут уносить вниз по потоку до половины импульса невозмущенного потока, их динамическое давление на порядок превосходит давление магнитного поля на границе препятствия. Появление неравновесных струй и флуктуации погранслоя синхронизованы магнитозвуковыми колебаниями набегающего потока на 1–2 мГц.