Квазипериодические Осцилляции В Разреженной Высокотемпературной Плазме, Вызванные Дисперсией Акустических Волн

Abstract

На основе учета эффектов теплопроводности и нагрева/радиационных потерь изучается дисперсия акустических волн в разреженной высокотемпературной плазме на примере плазмы солнечной короны. Для функции радиационных потерь используется аналитическая аппроксимация, построенная по значениям, найденным при помощи кода CHIANTI. Показано, что появление квазипериодических осцилляций в акустических волнах может быть объяснено специфическими свойствами дисперсии, связанными с наличием минимума групповой скорости в пространстве волновых чисел. Вейвлет-спектр акустических колебаний в этом случае имеет структуру, названную «бумерангом». Предложена процедура расчета периодов с использованием построенной дуги «бумеранга». Предполагается, что начальное возмущение плазмы имеет форму локализованного импульса, имеющего высокие дисперсионные качества в силу своего широкого спектра. Такой подход имеет основания, известно, например, что различного рода нестационарные процессы в солнечной короне генерируются под действием кратковременных импульсов со стороны конвективных ячеек. Спектр временного сигнала, рассматриваемого в некоторой точке наблюдения, получается непрерывный, и нахождение периодов производится по имеющимся в спектре локальным максимумам. В этом смысле понятие квазипериодических осцилляций отличается от традиционного, где имеется в виду наличие конечного или счетного количества периодов, между которыми имеется определенная связь. Расчеты проводятся на примере высокотемпературной плазмы солнечной короны, где квазипериодические осцилляции наблюдаются повсеместно и могут служить инструментом исследования физических свойств корональной плазмы.Ключевые слова: плазма, теплопроводность и излучение плазмы, акустические волны, затухание и дисперсия волн, квазипериодические колебания.