Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

06.08 Плазменная акустика

 

Шохрин Д.В., Попель С.И., Копнин С.И. «Возбуждение пылевой звуковой турбулентности в магнитосфере Сатурна» Физика плазмы, 52, № 1, с. 105-116 (2026)

Рассмотрены линейные и нелинейные процессы, связанные с наличием пыли, которые могут быть важны в плазме магнитосферы Сатурна. Описано возбуждение пылевой звуковой турбулентности, обусловленное взаимодействием тяжелых ионов и «холодных» электронов магнитосферы Сатурна с заряженной пылью. Показано, что пылевые звуковые волны могут возбуждаться в области расстояний от центра Сатурна, составляющих примерно от полутора до двух с половиной радиусов планеты. Основным нелинейным процессом, приводящим к установлению спектра пылевых звуковых волн, является индуцированное рассеяние этих волн на пылевых частицах. Волновой спектр определяется из условия баланса линейных и нелинейных эффектов. Оказывается, что значения отношения плотности энергии пылевых звуковых волн к плотности энергии частиц плазмы достаточно велики, что означает важную роль пылевой звуковой турбулентности в магнитосфере Сатурна и возможность генерации пылевых звуковых нелинейных волн, таких как солитоны или периодические нелинейные волны.

Физика плазмы, 52, № 1, с. 105-116 (2026) | Рубрики: 06.08 18

 

Царева О.О., Малова Х.В., Попов В.Ю., Зеленый Л.М. «Асимметричные равновесные структуры сверхтонких токовых слоев: асимметрия плазменных источников» Физика плазмы, 52, № 2, с. 246-256 (2026)

В рамках одномерной самосогласованной модели исследуется влияние асимметрии плазменных источников на структуру и пространственную локализацию сверхтонкого токового слоя (СТС), поддерживаемого размагниченными электронами. Моделирование учитывает наличие единственного источника плазмы в северном полушарии, что создает асимметрию плазменного потока. Показано, что асимметрия плазменных источников приводит к несущественному уменьшению доли тока, переносимого размагниченными электронами на спейсеровских орбитах. При этом на стороне источника наблюдается усиление отрицательных диамагнитных токов. Для сохранения баланса полного давления центр СТС смещается в сторону, противоположную расположению источника. Сравнение характеристик СТС, формируемых размагниченными и замагниченными электронными популяциями, выявило, что в случае замагниченных электронов структура слоя демонстрирует более высокую чувствительность к асимметрии

Физика плазмы, 52, № 2, с. 246-256 (2026) | Рубрики: 06.08 18

 

Попель С.И., Голубь А.П., Зеленый Л.М. «Формирование пылевой плазмы вблизи кометы 67Р/Чурюмова–Герасименко» Физика плазмы, 52, № 2, с. 257-272 (2026)

Рассмотрены плазменно-пылевые процессы для кометы с параметрами ядра, близкими к параметрам ядра кометы 67Р/Чурюмова-Герасименко. На основе физико-математической модели для самосогласованного описания концентраций фотоэлектронов и пылевых частиц над поверхностью освещенной части ядра кометы определены функции распределения фотоэлектронов, высотные зависимости зарядов и размеров пылевых частиц, а также электрических полей. Показано, что плазменно-пылевые процессы имеют существенные проявления в ситуациях, когда расстояния от кометы до Солнца составляют не менее ∼5 а. е. В этом случае для кометы, характеризуемой параметрами ядра, близкими к параметрам ядра кометы 67Р/Чурюмова–Герасименко, пылевая плазма в окрестности ядра кометы формируется за счет электростатических взаимодействий, т. е. аналогично формированию пылевой плазмы вблизи других безатмосферных тел (таких, например, как Луна, Меркурий, астероиды). Если же комета находится на более близких расстояниях от Солнца, то динамику пылевых частиц определяет газовый поток от ядра кометы. Важным фактором, влияющим на формирование пылевой плазмы в окрестности ядра кометы, является альбедо ее ядра. Комета 67Р/Чурюмова–Герасименко характеризуется достаточно низкими значениями альбедо. Это приводит к тому, что пылевая плазма в окрестности ее ядра, формируемая за счет электростатических взаимодействий, может наблюдаться лишь на небольшом участке орбиты кометы, вблизи ее афелия. Увеличение альбедо на порядок величины потребовало бы учитывать влияние плазменно-пылевых процессов в существенно более широком диапазоне расстояний от кометы до Солнца.

Физика плазмы, 52, № 2, с. 257-272 (2026) | Рубрики: 06.08 18

 

Игнатов А.М. «Локализованные колебания линейного плазменного кристалла» Физика плазмы, 52, № 3, с. 408-416 (2026)

Развита теория колебаний одномерного плазменного кристалла с произвольным распределением масс частиц с учетом эффекта невзаимности. В частности, получены частоты колебаний, локализованных вблизи точечного дефекта и вблизи границы раздела между цепочками частиц с разной массой. В обоих случаях при достаточно большой разности масс возникает осцилляционная неустойчивость кристалла.

Физика плазмы, 52, № 3, с. 408-416 (2026) | Рубрика: 06.08

 

Дубинов А.Е., Китаев И.Н. «Гигантские гиперзвуковые мюонно-акустические солитоны в электрон-мюон-ионной плазме» Физика плазмы, 52, № 4, с. 526-540 (2026)

Исследование посвящено изучению свойств нелинейных мюонно-акустических волн (МАВ) в трехкопонентной e–μ–i+-плазме. Проведен линейный анализ МАВ, и выведено дисперсионное уравнение. В результате анализа было получено точное выражение для линейной скорости мюонного звука. Нормировка на это выражение скоростей солитонов дало число Маха. Проведен нелинейный анализ методом псевдопотенциала Сагдеева. Было найдено, что в e–μ–i+-плазме возможно существование стационарных дозвуковых периодических МАВ и сверхзвуковых мюонно-акустических солитонов (МА-солитонов). Установлено также, что мюонная и электронная компоненты плазмы изменяются в МАВ в противофазе друг с другом. Показано, что при значениях относительной концентрации электронов, порядка единицы или меньших, МА-солитоны в e–μ–i+-плазме могут иметь аномально высокие значения чисел Маха. Были вычислены профили физических величин в таких гиперзвуковых солитонах. Показано, что гиперзвуковые солитоны обладают также гигантскими амплитудами физических величин.

Физика плазмы, 52, № 4, с. 526-540 (2026) | Рубрика: 06.08

 

Попель С.И., Захаров А.В., Кузнецов И.А. «Флуктуационные процессы в пылевой плазме и подъем мелкой пыли над поверхностью Луны» Физика плазмы, 52, № 4, с. 556-564 (2026)

Рассмотрено флуктуационное ускорение в окололунной пылевой плазме в ситуации, когда эффекты солнечного излучения не важны, что реализуется, например, в темное время лунных суток. К ускорению приводят флуктуации зарядов пылевых частиц, которые возникают как следствие дискретности пыли, что вызывает флуктуации в микроскопических токах электронов и ионов, текущих на пылевые частицы. Флуктуации зарядов пылевых частиц приводят к росту средней энергии частиц и, соответственно, к их ускорению. Энергия, за счет которой оказывается возможным такой рост энергии пылевых частиц, связана с источниками пылевой плазмы, обеспечивающими непрерывный обмен вещества и энергии с участием, в том числе, процессов зарядки пыли. Показано, что в окололунной пылевой плазме флуктуационное ускорение нано-масштабных и субмикронных пылевых частиц может приводить к существенному увеличению их скорости, а для достаточно мелких наномасштабных частиц – даже к достижению ими скоростей, превосходящих вторую космическую скорость для Луны, в результате чего такие частицы могут покидать окололунную плазменно-пылевую систему. При этом справедливыми остаются в силе более ранние оценки, характеризующие поведение наиболее крупных частиц, составляющих пылевую плазму, сформированную за счет электростатических взаимодействий.

Физика плазмы, 52, № 4, с. 556-564 (2026) | Рубрики: 06.08 18

 

Попель С.И., Зеленый Л.М. «Пылевая плазма В Солнечной системе: специфические эффекты» Физика плазмы, 52, № 7, с. 966-978 (2026)

Рассмотрены специфические эффекты, присущие исключительно плазменно-пылевым системам, которые могут реализовываться в Солнечной системе. Особое внимание уделено таким физическим процессам, как аномальная диссипация в пылевой плазме, флуктуационное ускорение пылевых частиц, формирование сильно связанного состояния в пылевой плазме и, в частности, плазменно-пылевого кристалла.

Физика плазмы, 52, № 7, с. 966-978 (2026) | Рубрики: 06.08 18