Traveling self-sustained structures in interstellar clouds with the isentropic instability

Abstract

The isentropic thermal instability of media with a generalized heat-loss function and negative bulk viscosity condition are discussed. We obtain the nonlinear equation taking into account the nonlinear saturation of the isentropic instability. This equation describes the nonstationary evolution of acoustical waves in media with the isentropic instability. Its stationary solutions are investigated analytically. The most interesting solution is the self-sustained pulse. Using the numerical simulation of the nonlinear acoustical equation and the full system of one-dimensional nonstationary hydrodynamical equations, we showed the disintegration of the initial weak perturbation of compression into sequence of these self-sustained pulses in low-density PDRs.

Двумерные Автоволновые Газодинамические Структуры В Изоэнтропически Неустойчивом Тепловыделяющем Газе

“…В основополагающей работе [1] было показано, что в подобных средах возможна раскачка возмущений акустического типа в условиях так называемой изоэнтропической тепловой неустойчивости, возникающей при (∂J/∂T ) ρ + ρ 0 (∂J/∂ρ) T /T 0 (γ ∞ − 1) < 0, где γ ∞ -показатель адиабаты. Следует отметить, что это условие совпадает с условием существования отрицательного коэффициента второй вязкости [2,3]. Как показано в работах [3][4][5][6], условие изоэнтропической тепловой неустойчивости выполняется в ряде областей межзвездной среды.…”

“…Следует отметить, что это условие совпадает с условием существования отрицательного коэффициента второй вязкости [2,3]. Как показано в работах [3][4][5][6], условие изоэнтропической тепловой неустойчивости выполняется в ряде областей межзвездной среды. Кроме того, изоэнтропически неустойчивые области существуют в солнечной короне [3,[7][8][9] и могут быть одной из причин фиксируемых аппаратами (SOHO, Hinode, STEREO, TRACE и др.)…”

“…Линейный анализ (1) показывает, что влияние обобщенной функции тепловых потерь заключается в следующем [3]. Во-первых, возникает дисперсия фазовой скорости акустических волн (зависимость фазовой скорости от частоты возмущения).…”

Усиление Альфвеновских Волн В Результате Нелинейного Взаимодействия С Быстрой Магнитоакустической Волной В Акустически Активной Проводящей Среде

“…Известно, что в тепловыделяющих средах магнитоакустические и акустические волны могут стать неустойчивыми и усиливаться. Альфвеновские волны остаются при этом устойчивыми [9][10][11][12][13][14][15]. Условием усиления МА-волн в идеальной тепловыделяющей плазме является условие изоэнтропической (акустической) неустойчивости…”

“…низкочастотный коэффициент второй вязкости, c 2 a = B 2 0 /4πρ 0 -квадрат альфвеновской скорости. При выполнении условия изоэнтропической неустойчивости (2) коэффициент второй вязкости становится отрицательным [11,[13][14][15].…”