Проанализирован ряд теоретических моделей плазмы, используемых для описания динамических процессов в магнитосфере планеты. Рассматривается плазма малой плотности в сильном магнитном поле, состоящая из электронов и ионов одного сорта. Обсуждаются различные аспекты моделирования, связанные как со свободным движением отдельных заряженных частиц во внешнем поле в приближении ведущего центра, так и учитывающие коллективные свойства магнитосферной плазмы. Кинетический подход основан на решении уравнения Власова с самосогласованными электромагнитными полями для ионов. Обосновывается метод получения совокупности уравнений гидродинамики для движения бесстолкновительной плазмы поперёк магнитного поля и приближённого кинетического уравнения для продольного движения. Малым параметром приближения является отношение характерной частоты динамических процессов в плазме к циклотронной частоте ионов. Исходя из системы кинетических уравнений в дрейфовом приближении и в случае наличия определённой симметрии функции распределения относительно продольных скоростей (вследствие которой отсутствуют тепловые потоки вдоль силовых линий) выводятся уравнения двухжидкостной гидродинамики, предназначенные для описания медленных движений космической плазмы с анизотропным тензором давления.

магнитосфера, разреженная плазма, уравнение Власова, дрейфовое приближение, квазигидродинамическое описание

Математическое моделирование в актуальных проблемах науки и техники

Колесниченко Александр Владимирович,  ,  orcid.org/0000-0003-1416-5634,  ИПМ им. М.В. Келдыша РАН