Построена математическая модель солитонов в космической плазме

Фото:
Индикатор

Российские ученые совместно с грузинским коллегой впервые математически доказали возможность формирования в космической плазме двумерных и трехмерных волновых объектов — солитонов — и нашли условия их появления и существования. С помощью полученных результатов можно будет, например, сделать системы космической навигации и связи более устойчивыми, а космические полеты — более безопасными. Результаты исследования опубликованы в Advances in Space Research

В отличие от обычных волн, в которых максимумы и минимумы повторяются, следуя друг за другом, солитон похож на единичный «всплеск», который распространяется, не изменяя своей формы. Поэтому его поведение похоже скорее на частицу, а не на волну. Например, при столкновении солитоны не накладываются друг на друга, как обычные волны, а, взаимодействуя, как бы отталкиваются друг от друга. Из таких частицеподобных импульсов состоят фундаментальные структуры волнового мира.

Ученые из Казанского федерального университета, Казанского научно-исследовательского технического университета и Тбилисского государственного университета выявили условия, при которых в солнечной короне, магнитосфере и ионосфере Земли возникают эти нелинейные волновые структуры. Результаты были получены на основе теории, описывающей динамику солитонов в околоземной и космической плазме, предложенной ранее авторами.

По заявлению ученых, результаты их исследований могут быть использованы также при изучении других нелинейных систем, например, уединенных волн в верхней атмосфере и океане, уединенных импульсов в лазерной плазме и других.

Rambler