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- PLASMA SPATIAL PLASMA SPATIAL plasma dans l'espace espace et cosmique objets. Le plasma cosmique peut être conditionnellement divisé selon les sujets de recherche : circumplanétaire, interplanétaire, plasma d'étoiles et atmosphères stellaires, plasma de quasars et plasmas galactiques. noyaux, interstellaires et intergalactiques. plasma. Les types de CP indiqués diffèrent par leurs paramètres (cf. densités

p,Épouser énergies des particules, etc.), ainsi que des états : équilibre thermodynamique, hors équilibre partiel ou total. Interplanétaire K. p. L'état du plasma circumplanétaire, ainsi que la structure de l'espace qu'il occupe, dépendent de la présence de son propre champ magnétique. champs proches de la planète et sa distance au Soleil. Magné. planète augmente considérablement la zone de rétention de plasma circumplanétaire, formant ainsi des pièges magnétiques.), Par conséquent, la région de confinement du plasma circumplanétaire est inhomogène. Un rôle majeur dans la formation du plasma circumplanétaire est joué par les flux de plasma solaire se déplaçant presque radialement depuis le Soleil (le soi-disant. vent solaire dont les densités diminuent avec la distance au Soleil. Mesures directes de la densité des particules du vent solaire à proximité de la Terre à l'aide de satellites spatiaux. les appareils donnent des valeurs n(1-10)cm-3 . Plasma cosmique proche de la Terre. l'espace est généralement divisé en plasma vent solaire ionosphère, ayant jusqu'à 10 5 cm -3 à 350 km d'altitude, plasma vent solaire ceintures de radiations Terre ( 10 7 cm -3) et vent solaire La magnétosphère terrestre

;jusqu'à plusieurs les rayons de la Terre s'étendent sur ce qu'on appelle. plasmasphère, coupe de densité 10 2cm-3 .

Caractéristique du dessus plasma. ionosphère, rayonnement ceintures et la magnétosphère dans la mesure où elle est sans collision, c'est-à-dire les échelles spatio-temporelles des ondes et des oscillations. il y a beaucoup moins de processus collisionnels. La relaxation des énergies et des impulsions ne se produit pas à cause de collisions, mais à travers les degrés de liberté collectifs du plasma - oscillations et ondes. Dans un plasma de ce type, il n’y a généralement pas de thermodynamique. équilibre, notamment entre les composants électroniques et ioniques. Ils y circulent rapidement, par exemple. les chocs sont également déterminés par l’excitation d’oscillations et d’ondes à petite échelle. Le soleil peut être considéré comme des amas géants de matière cosmique dont la densité augmente constamment avec l’environnement extérieur. parties au centre : couronne, chromosphère, photosphère, zone convective, cœur. Dans ce qu'on appelle Dans les étoiles normales, les températures élevées fournissent de l’énergie thermique. ionisation d'une substance et sa transition vers l'état plasma. Un plasma élevé est maintenu de manière hydrostatique. équilibre. Max. densité cosmique calculée au centre des étoiles normales vent solaire 10 24 cm -3, température-pa jusqu'à 10 9 K. Malgré hautes densités, le plasma ici est généralement idéal en raison de températures élevées; Ce n'est que dans les étoiles de faible masse (0,5 masse solaire) que les effets associés aux imperfections du plasma apparaissent. Au centre. Dans les régions des étoiles normales, le libre parcours moyen des particules est petit, donc le plasma qu'elles contiennent est collisionnel et en équilibre ; vers le haut couches, en particulier la chromosphère et la couronne, le plasma est sans collision. (Ces modèles de calcul sont basés sur les équations hydrodynamique magnétique.)

Dans les étoiles massives et compactes, la densité cosmique peut être plusieurs. des ordres de grandeur plus élevés qu'au centre des étoiles normales. Alors, dans naines blanches la densité est si élevée que les électrons s'avèrent dégénérés (voir. Gaz dégénéré). L'ionisation d'une substance est assurée par grande taille cinétique énergie des particules, déterminée fer mi-énergie;. C'est aussi la raison de l'idéalité du cosmos en naines blanches. Statique l'équilibre est assuré par la pression de Fermi des électrons dans le plasma dégénéré. Plus hautes densités les substances apparaissant dans les étoiles à neutrons conduisent à la dégénérescence non seulement des électrons, mais aussi des nucléons. À étoiles à neutrons inclure - des étoiles compactes d'un diamètre de 20 km et d'une masse de 1 M. Les pulsars sont caractérisés rotation rapide(jouant rôle important en génie mécanique équilibre de l'étoile) et magnétique. champ de type dipolaire (10 12 G en surface), et magnétique. l'axe ne coïncide pas nécessairement avec l'axe de rotation. Les pulsars ont une magnétosphère remplie de plasma relativiste, qui est une source de rayonnement électromagnétique. flots

La plage de températures et de densités du CP est énorme. Sur la fig. montre schématiquement la variété des types de plasma et leurs emplacement approximatif sur le diagramme température-densité. Comme le montre le diagramme, la séquence de diminution de la densité des particules cosmiques est approximativement la suivante : plasma stellaire, plasma circumplanétaire, plasma de quasars et galactiques. noyaux, plasma interplanétaire, interstellaire et intergalactique. plasma. À l'exception du plasma des noyaux stellaires et inférieurs. couches de plasma circumplanétaire, le cosmos est sans collision. Par conséquent, il s’agit souvent d’un déséquilibre thermodynamique et la répartition des charges qui le composent est différente. les vitesses et les énergies des particules sont loin d'être maxwelliennes. En particulier, ils peuvent contenir des pics correspondant à la profondeur. faisceaux de charge les particules, soient anisotropes, notamment dans les champs magnétiques. espace champs, etc. Un tel plasma «se débarrasse» du déséquilibre non pas par des collisions, mais plutôt. de manière rapide - grâce à une excitation électromagnétique. vibrations et ondes (voir Ondes de choc sans collision). Cela conduit au rayonnement cosmique. Les objets contenant du plasma sans collision dépassent de loin la puissance du rayonnement d'équilibre et diffèrent nettement du rayonnement de Planck. Un exemple est quasars, coupé à la fois en radio et en optique. la plage a un caractère hors équilibre. Et, malgré l'ambiguïté du discours théorique Dans l'interprétation du rayonnement observé, toutes les théories soulignent l'importance du rôle des flux d'électrons relativistes se propageant sur fond de plasma principal.

Dr. source d'émission radio hors équilibre - les radiogalaxies, qui sont nettement plus grandes que les galaxies visibles en optique. gamme. Ici, ils jouent également un rôle important électrons relativistes, éjecté des galaxies et se propageant sur fond de plasma entourant la galaxie. Le non-équilibre du plasma magnétosphérique, qui se manifeste également en présence de faisceaux de charges. particules, conduit à une émission radio d’un kilomètre de long depuis la Terre.

Classification des types de plasma : GR - plasma décharge de gaz; MHD - plasma dans des générateurs magnétohydrodynamiques ; TYAP-M - plasma dans des pièges magnétiques thermonucléaires ; TYAP-L - plasma dans des conditions laser fusion thermonucléaire: EGM - dans les métaux ; EHP - plasma électron-trou dans les semi-conducteurs ; BC - électron dégénéré dans les naines blanches ; I - plasma ionosphérique ; SW - plasma de vent solaire ; SC - plasma de couronne solaire ; C - plasma au centre du Soleil ; MP - plasma dans les magnétosphères des pulsars.

Les phénomènes de plasma hors équilibre conduisent également au fait que le plasma non seulement rayonne puissamment, mais devient également turbulent du fait de sa détermination. Les types d'ondes et d'oscillations excitées « persistent » dans le plasma pendant une longue période ou ne peuvent pas « quitter » le plasma du tout (par exemple, les ondes de Langmuir). Cela vous permet de trouver un moyen de résoudre le soi-disant problème. éléments « contournés » dans la théorie de l'origine des éléments dans l'Univers. Naïb. Une théorie courante sur l'origine des éléments suppose qu'à partir des protons et des neutrons initiaux, ils se forment successivement. capture de neutrons, et lorsque le nouvel isotope est surchargé de neutrons, en conséquence désintégration radioactive Avec l'émission d'un électron, un nouvel élément apparaît. Il existe cependant des éléments « contournés » (par exemple le lithium, le bore, etc.) dont la formation ne peut s'expliquer par la capture de neutrons ; leur origine peut être liée à l'accélération de la charge. particules dans les zones avec haut degré turbulence du plasma et conséquences ultérieures réactions nucléaires particules accélérées.

L'efficacité des objets distants est étudiée par télécommande méthodes spectrales en utilisant l'optique télescopes, radiotélescopes, télescopes satellites extra-atmosphériques dans les bandes de rayonnement X et G. Utilisation d'instruments installés sur des fusées, des satellites et des engins spatiaux. appareils, la gamme de mesures directes des paramètres CP s'étend rapidement au sein système solaire. Ces méthodes incluent l’utilisation de sondes et de spectrométrie d’ondes basse et haute fréquence. mesures, mesures magnétiques et électrique champs (voir Diagnostic plasma). C'est ainsi que les radiations ont été découvertes. ceinture terrestre, sans collision onde de choc en avance sur la magnétosphère terrestre, la queue de la magnétosphère, le rayonnement kilométrique de la Terre, les magnétosphères des planètes de Mercure à Saturne, etc.

Moderne espace la technologie vous permet d'effectuer ce qu'on appelle expériences actives dans l'espace - influencent activement les engins spatiaux, principalement l'espace proche de la Terre, avec des émissions radio et des faisceaux de charge. particules, caillots de plasma, etc. Ces méthodes sont utilisées pour le diagnostic, la modélisation des conditions naturelles. processus dans conditions réelles, initiation au naturel phénomènes (par exemple les aurores).

Types d'éléments cosmiques en cosmologie. Selon le moderne idées, l'Univers est apparu dans ce qu'on appelle. grand coup(gros coup). Durant la période d'expansion de la matière (l'Univers en expansion), outre la gravité, qui détermine l'expansion, les trois autres types d'interaction (forte, faible et électromagnétique) contribuent aux phénomènes de plasma aux différents stades d'expansion. A un tempo-pax extrêmement élevé, caractéristique des premiers stades de l'expansion, des particules telles que, par exemple, les bosons W + - et Z 0 -, responsables de interactions faibles,étaient sans masse, comme les photons (interactions électroniques et faibles). Cela signifie qu'il s'agissait d'un objet à longue portée, dans lequel il s'agissait d'un analogue d'un aimant électrique auto-cohérent. le terrain était Champ Young-Mills. Ainsi, la totalité du composant lepton de la substance était à l’état plasmatique. Compte tenu de l'existant modèle standard Connexion heure de départ t et températures d'une substance en équilibre thermodynamique T:t(c)1/T 2 . (temp-pa en MeV), on peut estimer le temps pendant lequel un tel plasma de leptons a existé. À l'intérim T, se rapprochant de l'énergie de repos du boson Z 0 mzà partir de 2 100 GeV (temps correspondant t 10 -10 s), se produit avec rupture spontanée de symétrie faible et el.-magn. interactions conduisant à l'apparition de masses en W + - et Z 0 -bosons, après quoi seuls les bosons chargés interagissent en utilisant uniquement des forces à longue portée - électromagnétiques.

La composante hadronique (forte interaction) de la matière à des températures aussi élevées se trouve également dans un état de plasma particulier, appelé. plasma quark-gluon. Ici, l'interaction entre les quarks est également réalisée par des champs de gluons sans masse. Aux densités du plasma chaud quark-gluon ( vent solaireT3)du mercredi. distance entre particules élémentaires 10 -13 cm est le rayon du nucléon (dans ce cas T 100 MeV) est idéal et peut être sans collision. Avec un refroidissement supplémentaire de l'Univers, alors qu'au fil du temps t 10 -4 s temp-pa descend à T 100 MeV (énergie de repos des mésons), un nouveau transition de phase: plasma quark-gluon - hadronique (caractérisé par une interaction à courte portée avec un rayon d'interaction de 10 -13 cm). Cette substance est constituée de nucléons stables et de hadrons en décomposition rapide. Etat général Dans la période suivante, les frais sont déterminés. composant lepton (principalement électron-positron), puisque le rapport entre la charge totale du baryon et la charge du lepton est conservé dans l'Univers et ce rapport lui-même est très petit (10 -9). En conséquence, aux petits moments ( t 1 c) QP est ultrarelativiste et principalement électron-positon. À un moment donné t 1 s, la température du plasma électron-positon chute à 1 MeV et moins, et une annihilation intense du plasma électron-positon commence, après quoi le plasma cosmique se rapproche lentement du plasma moderne. état, changeant peu dans la composition des particules élémentaires.

Lit. : Pikelner S.B., Fondamentaux de l'électrodynamique spatiale, 2e éd., M., 1966 ; Akasofu S.I., Chapman S., Solaire-terrestre, trans. de l'anglais, parties 1-2, M., 1974-75 ; Artsimovich L. A., Sagdeev R. Z., Physique des plasmas pour physiciens, M., 1979.

V. N. Oraevsky, R. 3. Sagdeev.

Encyclopédie physique. En 5 tomes. - M. : Encyclopédie soviétique. Rédacteur en chef A.M. Prokhorov. 1988 .

Les atomes d'hélium interstellaires représentent une source unique d'informations sur les paramètres de l'environnement local. milieu interstellaire, entourant l’héliosphère, est la région de l’espace occupée par le vent solaire. En 1990-2007 les flux d'atomes d'hélium interstellaire ont été mesurés à vaisseau spatial"Ulysse" (Ulysse). Et depuis 2009, ces flux sont mesurés à bord du vaisseau spatial américain Interstellar Boundary Explorer (IBEX), dont l'objectif principal est de diagnostiquer à distance les propriétés de la limite de l'héliosphère.

L'académicien Lev Matveevich Zeleny, directeur de l'institut recherche spatiale(IKI), lors d'une conversation avec le rédacteur en chef du magazine, a parlé du rôle de la météorologie spatiale dans l'exploration spatiale et des recherches qui ont imposé de sévères restrictions sur la durée du séjour dans l'espace.

Prévention. Diffusion du 22/06/2011

Le politologue Dmitri Abzalov aide à comprendre pourquoi " Russie unie" a proposé de relancer la police. Les présentateurs discutent du rôle du Front populaire panrusse dans les élections au poste de gouverneur. Anatoly Petrukovich, représentant de l'Institut de recherche spatiale de l'Académie des sciences de Russie, parle de ce que c'est orages magnétiques et combien ils sont dangereux pour nous. Ensemble" Cercle cosaque" interprète des chants de guerre alternatifs.

Mission Cluster, sortir du feu comme un phénix

Après le premier lancement infructueux de la fusée Ariane-5, qui s'est écrasée presque au lancement en juin 1996, le système de quatre satellites Cluster de la Commission européenne agence spatiale a finalement été lancé à l'été 2000 par les porte-avions Soyouz-Fregat depuis le cosmodrome de Baïkonour. Le but de la mission Cluster est d'explorer la magnétosphère terrestre et de déterminer comment l'activité solaire l'affecte.

Le quatuor "Cluster" explore les mystères de la magnétosphère

La mission Cluster, composée de quatre satellites, permet d'effectuer des mesures identiques en quatre points de l'espace à la fois (pour la première fois dans l'histoire de la recherche magnétosphérique !)*. Grâce à cela, il est possible d'explorer structure tridimensionnelle objets, déterminent la densité de courant et, surtout, séparent les effets spatiaux et temporels dans l'observation des phénomènes étudiés.

plasma spatial

PLASMA SPATIAL dans l'espace l'espace et dans l'espace. objets : étoiles, atmosphères stellaires, galactiques. nébuleuses, etc. État du plasma — maximum. un état d'être commun dans l'Univers.

Dans l'espace proche de la Terre. espace K. l'espace peut être considéré dans dans un certain sens comme plasma ionosphérique ayant une densité n jusqu'à ~10 5 cm -3 à des altitudes de ~350 km ; plasma Les ceintures de radiations terrestres,(n~10 7 cm -3) et magnétosphère; jusqu'à plusieurs rayons terrestresétend ce qu'on appelle

plasmasphère, caractérisée densité h-z~10 2 cm -3 . Flux de soleil. le plasma se déplaçant radialement à partir du Soleil (appelé vent solaire), selon des mesures directes dans l'espace, a une densité de ~(1-10) cm -3. Densités les plus faibles Caractérisé par le cosmos dans l'espace interstellaire et intergalactique. espace (jusqu'à n° 10-3 -10 -4 cm -3). En règle générale, dans de tels complexes, il n’y a pas de thermodynamique. équilibre, notamment entre les composants électroniques et ioniques. En ce qui concerne les processus rapides (par ex. ondes de choc) de tels plasmas sans collision.

Le soleil et les étoiles peuvent être considérés comme des amas géants de particules cosmiques dont la densité augmente progressivement depuis l’extérieur. parties au centre, séquentiellement : couronne, chromosphère, photosphère, zone convective, noyau.

Classification des types de plasma : GR - plasma à décharge gazeuse ; MHD - plasma en magnétohydrodynamique. générateurs; TYAP-M - plasma en magnésium thermonucléaire. pièges; TYAP-L - plasma dans des conditions de fusion thermonucléaire laser ; EGM – électrons gazeux dans les métaux : EDP – plasma à électrons-trous PP ; BC - dégénéré gaz électronique chez les naines blanches ; I – plasma ionosphérique ; SW - plasma solaire. vent;GK-plasma solaire couronnes; C—plasma au centre du Soleil ; MP — plasma dans les magnétosphères des pulsars.

La densité maximale calculée de l'élément cosmique au centre des étoiles normales est d'environ 10 24 cm -3. Dans les étoiles massives et compactes, la densité cosmique peut être plusieurs. des ordres de grandeur plus élevés. Alors, dans naines blanches la densité est si élevée que les électrons s'avèrent dégénérés (voir. Gaz dégénéré).À des densités encore plus élevées, comme par exemple dans les étoiles à neutrons, la dégénérescence se produit également pour les nucléons.

K. p., en règle générale, yavl. gaz parfait. La condition d'idéalité (petite énergie d'action par rapport à l'énergie thermique) est automatiquement satisfaite dans les plasmas raréfiés en raison de la petitesse de l'énergie d'action. n; dans les parties profondes des étoiles normales - en raison du fait que l'énergie thermique est assez élevée ; dans les objets dégénérés compacts - en raison de la cinétique. L'énergie de Fermi.

L'échelle de température du cosmos s'étend des fractions d'eV dans le cosmos interstellaire et intergalactique. moyen à relatif. et ultra-relatif. température dans la magnétosphère

personne pulsars -étoiles à neutrons magnétisées à rotation rapide. Sur la fig. La variété des types de condensation et leur emplacement approximatif sur le diagramme température-pa-densité sont représentés schématiquement.

Les propriétés des objets distants sont étudiées à distance. méthodes spectrales utilisant l'optique télescopes, radiotélescopes et plus récemment dans les rayons X et les rayons  à l'aide de télescopes satellites extra-atmosphériques. Dans les limites solaires systèmes, la gamme de mesures directes des paramètres cosmiques à l’aide d’instruments sur satellites et dans l’espace s’étend rapidement. appareils. Que. Les magnétosphères des planètes allant de Mercure à Saturne ont été découvertes. Les méthodes de mesures directes du CP incluent l’utilisation d’une sonde, des mesures spectrométriques, etc. (voir. Diagnostic plasma).

Artsimovich L. A., Sagdeev R. Z., Physique des plasmas pour les physiciens, M., 1979 ; Pikelner S.B., Fondamentaux de l'électrodynamique spatiale, 2e éd., M., 1966 ; Akasofu S.I., Chapman S., Physique solaire-terrestre, trans. de l'anglais, parties 1-2, M., 1974 - 75.

R. Z. Sagdeev.

>>Physique : Plasma

Vous allez maintenant vous familiariser avec le quatrième état de la matière : le plasma. Cette condition n’est pas exotique. L’écrasante majorité de la matière de l’Univers est à l’état de plasma.
À très basses températures toutes les substances sont à l’état solide. Leur échauffement provoque le passage des substances de état solide en liquide. Une augmentation supplémentaire de la température conduit à la transformation des liquides en gaz.
Quand assez températures élevées l'ionisation du gaz commence en raison de collisions d'atomes ou de molécules en mouvement rapide. La substance entre dans un nouvel état appelé plasma. Plasma est un gaz partiellement ou totalement ionisé dans lequel des densités locales de positif et charges négatives coïncident pratiquement. Ainsi, le plasma dans son ensemble est un système électriquement neutre. Selon les conditions, le degré d'ionisation du plasma (le rapport entre le nombre d'atomes ionisés et leur nombre) numéro complet) peut varier. Il n’y a pas d’atomes neutres dans un plasma entièrement ionisé.
Parallèlement au chauffage, l'ionisation des gaz et la formation de plasma peuvent être provoquées par diverses radiations ou par le bombardement d'atomes de gaz par des particules chargées rapidement. Cela produit ce qu'on appelle plasma à basse température.
Propriétés du plasma. Le plasma possède un certain nombre de propriétés spécifiques, ce qui nous permet de le considérer comme un quatrième état particulier de la matière.
En raison de leur grande mobilité, les particules de plasma chargées se déplacent facilement sous l'influence de champs électriques et magnétiques. Par conséquent, toute violation de la neutralité électrique de zones individuelles du plasma provoquée par l'accumulation de particules de même signe de charge est rapidement éliminée. Émergent champs électriques déplacer les particules chargées jusqu'à ce que la neutralité électrique soit rétablie et que le champ électrique devienne égal à zéro.
Contrairement à un gaz neutre, entre les molécules duquel existent des forces à courte portée, il existe entre les particules de plasma chargées des forces coulombiennes, qui diminuent relativement lentement avec la distance. Chaque particule interagit immédiatement avec un grand nombre particules environnantes. Pour cette raison, outre les mouvements (thermiques) aléatoires, les particules de plasma peuvent participer à une variété de mouvements (collectifs) ordonnés. Facilement excité dans le plasma diverses sortes vibrations et ondes.
La conductivité du plasma augmente à mesure que son degré d'ionisation augmente. À haute température, la conductivité du plasma entièrement ionisé se rapproche des supraconducteurs.
Plasma dans espace extra-atmosphérique. La grande majorité (environ 99 %) de la matière de l’Univers est à l’état de plasma. En raison de haute température Le Soleil et les autres étoiles sont principalement composés de plasma entièrement ionisé.
Le milieu interstellaire, qui remplit l’espace entre les étoiles et les galaxies, est également constitué de plasma. La densité du milieu interstellaire est très faible - en moyenne moins d'un atome pour 1 cm 3. L'ionisation des atomes dans le milieu interstellaire est provoquée par le rayonnement des étoiles et rayons cosmiques- des flux de particules rapides pénétrant dans l'espace de l'Univers dans toutes les directions. Contrairement au plasma chaud des étoiles, la température du plasma interstellaire est très basse.
Notre planète est également entourée de plasma. La couche supérieure de l'atmosphère à une altitude de 100 à 300 km est un gaz ionisé - ionosphère. Ionisation de l'air dans couche supérieure L'atmosphère est principalement causée par le rayonnement du Soleil et le flux de particules chargées émises par le Soleil. Au-dessus de l'ionosphère s'étendent les ceintures de rayonnement terrestre, découvertes par les satellites. Les ceintures de rayonnement sont également constituées de plasma.
Les plasmas ont de nombreuses propriétés électrons libres dans les métaux. Contrairement au plasma classique, le plasma solide ions positifs ne peut pas se déplacer dans tout le corps.
Un gaz partiellement ou totalement ionisé est appelé plasma. Les étoiles sont constituées de plasma. Expansion application technique plasma

G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, N.N.Sotsky, Physique 10e année

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Dans l'espace espace et cosmique objets. Le plasma cosmique peut être conditionnellement divisé selon les sujets de recherche : plasma circumplanétaire et interplanétaire, plasma d'étoiles et atmosphères stellaires, plasma de quasars et plasmas galactiques. noyaux, interstellaires et intergalactiques. plasma. Les types de CP indiqués diffèrent par leurs paramètres (cf. densités n, mercredi énergies des particules, etc.), ainsi que des états : équilibre thermodynamique, hors équilibre partiel ou total.

K. interplanétaire p. L'état du plasma circumplanétaire, ainsi que la structure de l'espace qu'il occupe, dépendent de la présence de son propre champ magnétique. champs proches de la planète et sa distance au Soleil. Magné. le champ de la planète augmente considérablement la zone de rétention du plasma circumplanétaire, formant ainsi des pièges magnétiques Par conséquent, la région où le plasma circumplanétaire est confiné est inhomogène. Un rôle majeur dans la formation du plasma circumplanétaire est joué par les flux de plasma solaire se déplaçant presque radialement depuis le Soleil (le soi-disant. vent solaire n), dont les densités diminuent avec la distance au Soleil. Mesures directes de la densité des particules du vent solaire à proximité de la Terre à l'aide de satellites spatiaux. les appareils donnent des valeurs(1-10)cm-3 . Plasma cosmique proche de la Terre. l'espace est généralement divisé en plasma n ionosphère , ayant une densité jusqu'à 10 5 cm -3 à 350 km d'altitude, plasma n jusqu'à 10 5 cm -3 à 350 km d'altitude, plasma ceintures de radiations; jusqu'à plusieurs les rayons de la Terre s'étendent sur ce qu'on appelle. plasmasphère, coupe de densité n 10 2cm-3 .

Caractéristique du dessus plasma.

ionosphère, rayonnement ceintures et la magnétosphère dans la mesure où elle est sans collision, c'est-à-dire les échelles spatio-temporelles des ondes et des oscillations. il y a beaucoup moins de processus collisionnels. La relaxation des énergies et des impulsions ne se produit pas en raison de collisions, mais par l'excitation des degrés de liberté collectifs du plasma - oscillations et ondes. Dans un plasma de ce type, il n’y a généralement pas de thermodynamique. équilibre, notamment entre les composants électroniques et ioniques. Des processus rapides en eux, par exemple. les ondes de choc sont également déterminées par l’excitation d’oscillations et d’ondes à petite échelle. Un exemple typique est une onde de choc sans collision formée lorsque le vent solaire circule autour de la magnétosphère terrestre. n Zvezdnaya K. p . Le soleil et les étoiles peuvent être considérés comme des amas géants de particules cosmiques dont la densité augmente constamment avec l’environnement extérieur. parties au centre : couronne, chromosphère, photosphère, zone convective, noyau. Dans ce qu'on appelle Dans les étoiles normales, les températures élevées fournissent de l’énergie thermique..)

ionisation d'une substance et sa transition vers l'état plasma. naines blanches Hypertension artérielle le plasma supporte l'hydrostatique. équilibre. Max. densité cosmique calculée au centre des étoiles normales 10 24 cm -3, température jusqu'à 10 9 K. Malgré les densités élevées, le plasma ici est généralement idéal en raison des températures élevées ; Ce n'est que dans les étoiles de faible masse (0,5 masse solaire) que les effets associés aux imperfections du plasma apparaissent. Au centre. Dans les régions des étoiles normales, le libre parcours moyen des particules est petit, donc le plasma qu'elles contiennent est collisionnel et en équilibre ; vers le haut couches, en particulier la chromosphère et la couronne, le plasma est sans collision. (Ces modèles de calcul sont basés sur les équations; C'est aussi la raison de l'idéalité du cosmos en naines blanches. Statique l'équilibre est assuré par la pression de Fermi des électrons dans le plasma dégénéré. Des densités de matière encore plus élevées apparaissant dans les étoiles à neutrons conduisent à la dégénérescence non seulement des électrons, mais aussi des nucléons. Les étoiles à neutrons comprennent les pulsars - étoiles compactes d'un diamètre de 20 km et d'une masse de 1 M

. Les pulsars se caractérisent par une rotation rapide (qui joue un rôle important dans l'équilibre mécanique de l'étoile) et un champ magnétique. champ de type dipolaire (10 12 G en surface), et magnétique. l'axe ne coïncide pas nécessairement avec l'axe de rotation. Les pulsars ont une magnétosphère remplie de plasma relativiste, qui est une source de rayonnement électromagnétique. flots La plage de températures et de densités du CP est énorme. Sur la fig. La variété des types de plasma et leur emplacement approximatif sur le diagramme température-densité sont représentés schématiquement. Comme le montre le diagramme, la séquence de diminution de la densité des particules cosmiques est approximativement la suivante : plasma stellaire, plasma circumplanétaire, plasma de quasars et galactiques. noyaux, plasma interplanétaire, interstellaire et intergalactique. plasma. À l'exception du plasma des noyaux stellaires et inférieurs. couches de plasma circumplanétaire, le cosmos est sans collision. Par conséquent, il s’agit souvent d’un déséquilibre thermodynamique et la répartition des charges qui le composent est différente. les vitesses et les énergies des particules sont loin d'être maxwelliennes. En particulier, ils peuvent contenir des pics correspondant à la profondeur. faisceaux de charge les particules, soient anisotropes, notamment dans les champs magnétiques. espace champs, etc. Un tel plasma «se débarrasse» du déséquilibre non pas par des collisions, mais plutôt. de manière rapide - grâce à une excitation électro-magnétique. vibrations et ondes (voir Ondes de choc sans collision). Cela conduit au fait que la puissance du rayonnement cosmique. les objets contenant du plasma sans collision dépassent de loin la puissance du rayonnement d'équilibre et le spectre diffère nettement du spectre de Planck. Un exemple est le rayonnement

quasars , coupé à la fois en radio et en optique. la plage a un caractère hors équilibre. Et, malgré l'ambiguïté du discours théorique Dans l'interprétation du rayonnement observé, toutes les théories soulignent l'importance du rôle des flux d'électrons relativistes se propageant sur fond de plasma principal., qui sont nettement plus grandes que les galaxies visibles en optique. gamme. Ici, les électrons relativistes éjectés des galaxies et se propageant sur fond de plasma entourant la galaxie jouent également un rôle important. Le déséquilibre du plasma magnétosphérique, qui se manifeste également par la présence de faisceaux de charges. particules, conduit à une émission radio d’un kilomètre de long depuis la Terre.

Classification des types de plasma : GR - plasma à décharge gazeuse ; MHD - plasma dans des générateurs magnétohydrodynamiques ;

TYAP-M - plasma dans des pièges magnétiques thermonucléaires ; TYAP-L - plasma dans des conditions de fusion thermonucléaire laser : EGM - gaz d'électrons dans les métaux ; EHP - plasma électron-trou dans les semi-conducteurs ; BC - gaz d'électrons dégénéré dans les naines blanches ;

I - plasma ionosphérique ; SW - plasma de vent solaire ; SC - plasma de couronne solaire ; C - plasma au centre du Soleil ; MP - plasma dans les magnétosphères des pulsars. C'est ainsi que les radiations ont été découvertes. Ceintures terrestres, vent solaire, onde de choc sans collision devant la magnétosphère terrestre, queue de la magnétosphère, rayonnement kilométrique de la Terre, magnétosphères des planètes de Mercure à Saturne, etc.

Moderne espace la technologie vous permet d'effectuer ce qu'on appelle expériences actives dans l'espace - influencent activement les engins spatiaux, principalement l'espace proche de la Terre, avec des émissions radio et des faisceaux de charge. particules, caillots de plasma, etc. Ces méthodes sont utilisées pour le diagnostic, la modélisation des conditions naturelles. procédés en conditions réelles, initiation de processus naturels phénomènes (par exemple les aurores).

Types d'éléments cosmiques en cosmologie. Selon le moderne idées, l'Univers est apparu pendant ce qu'on appelle. grand coup. Durant la période d'expansion de la matière (l'Univers en expansion), outre la gravité, qui détermine l'expansion, les trois autres types d'interaction (forte, faible et électromagnétique) contribuent aux phénomènes de plasma aux différents stades d'expansion. A un tempo-pax extrêmement élevé, caractéristique des premiers stades de l'expansion, des particules telles que, par exemple, les bosons W + - et Z 0 -, responsables de interactions faibles, étaient sans masse, comme les photons (symétrie des interactions électro-magnétiques et faibles). Cela signifie que interaction faible tétait à longue portée, dans laquelle il était un analogue d'un el-magn autonome. le champ était cohérent Champ Young-Mills: . Ainsi, la totalité du composant lepton de la substance était à l’état plasmatique. Prise en compte du rapport entre le temps de vol disponible dans le modèle standard)1/T et températures d'une substance en équilibre thermodynamique Champ Young-Mills T mz t(c t 2 (temp-pa en MeV), on peut estimer le temps pendant lequel un tel plasma de leptons a existé. À l'intérim se rapprochant de l'énergie de repos du boson Z 0à partir de 2 100 GeV (temps correspondant

10 -10 s), une transition de phase se produit avec rupture spontanée de symétrie faible et el-magn. interactions, conduisant à l'apparition de masses dans les bosons W + - et Z 0, après quoi seuls les leptons chargés interagissent en utilisant uniquement des forces à longue portée - électromagnétiques. nLa composante hadronique (forte interaction) de la matière à des températures aussi élevées se trouve également dans un état de plasma particulier, appelé. plasma quark-gluon Champ Young-Mills 100 MeV) est idéal et peut être sans collision. t Avec un refroidissement supplémentaire de l'Univers, alors qu'au fil du temps T 10 -4 s temp-pa descend à t 100 MeV (énergie de repos des mésons), une nouvelle transition de phase se produit : plasma quark-gluon - matière hadronique (caractérisée par une interaction à courte portée avec un rayon d'interaction de 10 -13 cm). Cette substance est constituée de nucléons stables et de hadrons en décomposition rapide. t L'état général de la cellule au cours de la période suivante est déterminé par la charge. composant lepton (principalement électron-positron), puisque le rapport entre la charge totale du baryon et la charge du lepton est conservé dans l'Univers et ce rapport lui-même est très petit (10 -9).

En conséquence, aux petits moments ( 1 c) QP est ultrarelativiste et principalement électron-positon.

À un moment donné.



1 s, la température du plasma électron-positon chute à 1 MeV et moins, et une annihilation intense des paires électron-positon commence, après quoi la densité du plasma se rapproche lentement de celle moderne. état, changeant peu dans la composition des particules élémentaires. Lit. :