【摘 要】
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本文研究准球对称广义多方磁流体系统的自相似激波解。我们假定磁场主要沿着横向,是紊乱的;并对磁场做系综平均以反映其大尺度的结构。通过恰当的自相似变换,标准的磁流体力学方程组能够化为一个非线性常微分方程组。在大半径处,该系统存在有限速度解和速度与半径成正比的膨胀解。本文首次全面研究了各种参数条件下的自相似膨胀解。在中心处,在把已经知道的解推广至广义多方的基础之上,我们系统的研究了准静态解和强磁场解存在
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本文研究准球对称广义多方磁流体系统的自相似激波解。我们假定磁场主要沿着横向,是紊乱的;并对磁场做系综平均以反映其大尺度的结构。通过恰当的自相似变换,标准的磁流体力学方程组能够化为一个非线性常微分方程组。在大半径处,该系统存在有限速度解和速度与半径成正比的膨胀解。本文首次全面研究了各种参数条件下的自相似膨胀解。在中心处,在把已经知道的解推广至广义多方的基础之上,我们系统的研究了准静态解和强磁场解存在条件。我们发现,准静态解描述的系统在长期演化之后包含质量不随时间变化;而强磁场解描述的系统的包含质量会随时间的某一幂率变化。我们重点研究了该系统中空洞的动力学行为。在一些普遍的情况下,空洞边界周围会形成密度相对较高的区域,成为壳层。空洞解可以通过激波联系到远处的有限速度解;空洞边界和激波面按照相同的自相似规律向外膨胀。 我们认为,上述空洞–壳层结构是适用于描述银河星内的大泡和壳层型超新星遗迹的。我们给出了膨胀氢II区和香槟流在多方状态方程下的理论描述,并利用空洞解研究了恒星风对于氢II区运动的影响;这是对原有等温模型的实质性推广。我们还用空洞解研究了中心塌缩型超新星的爆发,并且与数值模拟进行了比较。该模型加上适当的辐射机制,比如热韧致辐射,可以给出正确的超新星极早期X射线的光变曲线。我们认为,SN 2008D的极早期X射线辐射是来自于超新星激波冲出恒星包层的。同时我们发现,塌缩产生的中子星表面的磁场是跟其前身星表面的磁场成正比的。所以,如果前身星的表面磁场达到1000 G量级,形成的中子星就有可能成为磁星。这样的磁星形成机制支持了所谓”化石磁场”模型。 在观测方面,我们利用Cluster多卫星观测设备研究地球磁尖区的等离子体性质。我们认证出在2002年9月8日发生了北向行星际磁场下的双极区重联。双重联发生时,磁尖区整体向远离太阳的方向移动,重联点向太阳的方向移动。
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