КОСМИ́ЧЕСКАЯ ГАЗОДИНА́МИКА
-
Рубрика: Физика
-
Скопировать библиографическую ссылку:
КОСМИ́ЧЕСКАЯ ГАЗОДИНА́МИКА, раздел астрофизики, в котором движение газа (плазмы) в космич. условиях изучается методами газовой динамики. Сформировалась в самостоят. раздел в 1940-х гг. Применяется при исследовании движений в атмосферах и внутри Солнца и звёзд, в солнечном, звёздном и галактическом ветре, в межпланетном, межзвёздном и межгалактическом газе, в газовых туманностях. Методы К. г. используются при изучении: процессов образования и разрушения звёзд, их пульсаций, проявлений вспышечной активности и т. д.; формирования планетных систем, звёздных скоплений, галактик, активных ядер галактик, квазаров, а также при исследованиях др. космич. объектов и явлений. Методы К. г. являются основой таких совр. методов изучения внутр. строения Солнца и звёзд, как гелиосейсмология и астросейсмология.
Наиболее характерные явления, рассматриваемые в К. г., – ударные волны, турбулентность, конвекция, аккреционные течения (см. Аккреция), гравитационная (джинсовская), тепловая и др. типы неустойчивостей. Огромные изменения плотности (и масштабов течения) вещества, возникающие при гравитационной неустойчивости, аккреции, коллапсе внутр. частей звёзд (вызывающем вспышки сверхновых звёзд и, вероятно, гамма-всплески), приводят к тому, что во многих случаях течение вещества приобретает форму дисков вокруг компактных объектов и струйных выбросов (джетов) вдоль оси диска. Такие структуры видны в областях звездообразования в объектах Хербига – Аро, биполярных туманностях и протопланетных дисках; в двойных рентгеновских источниках, где происходит перетекание вещества с обычной звезды на компактный объект (нейтронную звезду или чёрную дыру), в активных ядрах галактик, квазарах и радиогалактиках.
Ударные волны широко распространены в космосе. В солнечной атмосфере они создаются хромосферными вспышками и, проходя через корону, дают всплески радиоизлучения, а дойдя до Земли, вызывают магнитные бури и связанные с ними геофизич. явления. Сильные ударные волны образуются в межзвёздной среде под влиянием расширяющихся оболочек новых и сверхновых звёзд, при движении джетов сквозь окружающее их вещество (нередко со скоростью, близкой к скорости света) и во мн. др. случаях.
Специфика газодинамич. явлений в космич. условиях обусловлена тем, что космич. среда представляет собой частично ионизованный газ – плазму. В плазме большую роль играют коллективные процессы – взаимодействия частиц не с отд. частицами, а с полями, создаваемыми совокупным движением большого числа частиц.
Космическая плазма обычно пронизана магнитным полем, которое влияет на движение частиц ионизованного газа и приводит к разнообразным и сложным явлениям, изучаемым космической магнитогидродинамикой. Ещё одна особенность К. г. – необходимость учёта самогравитации газовых масс космич. объектов, наиболее наглядно проявляющейся при звездообразовании. В К. г. широко применяется двумерное и трёхмерное численное моделирование.