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Basic Space Plasma Physics (Third Edition)
Dieses Lehrbuch beschreibt die Plasmaumgebung der Erde von der Bewegung einzelner Teilchen in elektromagnetischen Feldern, mit Anwendungen auf die Magnetosphäre der Erde, bis hin zur Erzeugung von Plasmawellen und der Welle-Teilchen-Wechselwirkung. Der Ursprung und die Auswirkungen von Kollisionen und Leitfähigkeiten werden ausführlich behandelt, ebenso wie die Bildung der Ionosphäre, der Ursprung der magnetosphärischen Konvektion und der magnetosphärischen Dynamik bei der Kopplung von Sonnenwind und Magnetosphäre, die Entwicklung von magnetosphärischen Stürmen, Polarlicht-Unterstürmen und Polarlicht-Phänomenen verschiedener Art.
In der zweiten Hälfte des Buches werden die theoretischen Grundlagen der Weltraumplasmaphysik vorgestellt, von der kinetischen Theorie des Plasmas über die Aufstellung der Momentengleichungen bis hin zur Ableitung der magnetohydrodynamischen Theorie der Plasmen. Die Gültigkeit dieser Theorie wird erläutert, und die Zwei-Fluid-Theorie wird ausführlicher dargestellt. Es folgt eine kurze Analyse von Fluidgrenzen am Beispiel der Magnetopause der Erde und des Bugschocks.
Der Schwerpunkt liegt auf der Darstellung der Fluid- und kinetischen Wellentheorie und der Ableitung der relevanten Wellenmoden in einem Hochtemperatur-Weltraumplasma. Die Plasmainstabilität ist das wichtigste Thema bei allen Anwendungen und wird gesondert behandelt, einschließlich eines Abschnitts über thermische Fluktuationen.
Diese Theorien werden auf die interessantesten Probleme der Weltraumplasmaphysik, die kollisionsfreie Rekonnexion und kollisionsfreie Stoßwellen angewandt und mit Referenzen versehen. Der Anhang enthält die neuesten Entwicklungen in der Theorie der statistischen Teilchenverteilungen im Weltraumplasma, die Kappa-Verteilung usw.
und enthält auch einen Abschnitt über Weltraumplasma-Turbulenzen, wobei der Schwerpunkt auf neuen Beobachtungsentwicklungen mit einer dimensionalen Ableitung des Kolmogorov-Spektrums liegt, was für Studenten, die sich über dessen Ursprung Gedanken machen, lehrreich sein könnte. Das Buch endet mit einem Abschnitt über Weltraumklimatologie, Weltraummeteorologie und Weltraumwetter, einem neuen Anwendungsbereich der Weltraumplasmaphysik, der angesichts der möglichen Gefahren für die Zivilisation aus dem Weltraum von großem Interesse ist.
| ISBN: | 9789811254406 |
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| Sprache: | Englisch |
| Einband: | Taschenbuch |
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