等 離 子 體 天 體 物
理 學(xué)
利用等離子體物理學(xué)的基本理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果來研究天體的物態(tài)及物理過程的天體物理分支學(xué)科。宇宙中很多物質(zhì)處于由電子和原子核混處而成的電離氣體等離子體態(tài)。如地球的電離層和磁層，太陽及恒星大氣和太陽風(fēng)及星風(fēng)，星際介質(zhì)和星系際介質(zhì)等。宇宙中存在著各種不穩(wěn)定過程，因此在等離子體中會(huì)不斷地激起各種波動(dòng)，形成復(fù)雜的湍動(dòng)狀態(tài)。天體等離子體由電子和離子等帶電粒子組成，而這些帶電粒子間的集體相互作用會(huì)激發(fā)振蕩和波動(dòng)。各種形式的等離子體波可以量子化而被看作是準(zhǔn)粒子并把它們的量子稱作等離子體激元。于是電子，離子和激元共同構(gòu)成了等離子體的三要素。在湍動(dòng)狀態(tài)下各種形式的波動(dòng)間常常發(fā)生強(qiáng)烈的非線性相互作用并引起能量在頻譜中的再分布。這種作用被叫做波-波作用。波和粒子間還可產(chǎn)生更有效的波-粒相互作用而使粒子加速并改變輻射的譜特征。湍動(dòng)元的尺度越小加速效率越高。在波的相速度小于被加速粒子的熱運(yùn)動(dòng)速度時(shí)，就出現(xiàn)使大多數(shù)粒子被加速的等粒子體湍動(dòng)加速。從而產(chǎn)生反常輸運(yùn)并導(dǎo)致反常加熱和磁場的反常擴(kuò)散和重聯(lián)。等離子體天體物理學(xué)的任務(wù)是探索和研究各種可能的天體物理?xiàng)l件下三種基本成分間相互作用的物理規(guī)律以及從天文觀測中將會(huì)得出些什么推論。
