Fisica di base del plasma spaziale (terza edizione)

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Titolo originale:

Basic Space Plasma Physics (Third Edition)

Contenuto del libro:

Questo testo descrive l'ambiente plasmatico terrestre a partire dal moto delle singole particelle nei campi elettromagnetici, con applicazioni alla magnetosfera terrestre, fino alla generazione delle onde plasmatiche e all'interazione onda-particella. L'origine e gli effetti delle collisioni e delle conducibilità sono discussi in dettaglio, così come la formazione della ionosfera, l'origine della convezione magnetosferica e la dinamica magnetosferica nell'accoppiamento vento solare-magnetosfera, l'evoluzione delle tempeste magnetosferiche, le subtempeste aurorali e i fenomeni aurorali di vario tipo.

La seconda metà del libro presenta le basi teoriche della fisica dei plasmi spaziali, dalla teoria cinetica del plasma alla formazione delle equazioni di momento e alla derivazione della teoria magnetoidrodinamica dei plasmi. La validità di questa teoria viene chiarita e la teoria dei due fluidi viene presentata in modo più dettagliato. Segue una breve analisi dei confini dei fluidi, con la magnetopausa terrestre e il bow shock come esempi.

L'enfasi principale è posta sulla presentazione della teoria delle onde fluide e cinetiche, ricavando i modi d'onda rilevanti in un plasma spaziale ad alta temperatura. L'instabilità del plasma è l'argomento più importante in tutte le applicazioni e viene discussa separatamente, compresa una sezione sulle fluttuazioni termiche.

Queste teorie sono applicate ai problemi più interessanti della fisica del plasma spaziale, la riconnessione senza collisioni e le onde d'urto senza collisioni, con i relativi riferimenti. L'appendice comprende i più recenti sviluppi della teoria delle distribuzioni statistiche delle particelle nel plasma spaziale, la distribuzione Kappa, ecc.

e include anche una sezione sulla turbolenza del plasma spaziale, sottolineando i nuovi sviluppi osservativi con una derivazione dimensionale dello spettro di Kolmogorov, che potrebbe essere istruttiva per gli studenti che potrebbero preoccuparsi della sua origine. Il libro si conclude con una sezione sulla climatologia spaziale, la meteorologia spaziale e il tempo meteorologico spaziale, un nuovo campo di applicazione della fisica del plasma spaziale che è di vitale interesse quando si considerano i possibili pericoli per la civiltà provenienti dallo spazio.