Проведено исследование магнитогидродинамической неустойчивости Кельвина-Гельмгольца (К-Г) в плоской трехслойной геометрии. Аналитически получено общее дисперсионное уравнение для произвольной ориентации магнитных полей и скоростей потоков в слоях. Численно исследованы его решения для потока плазмы, распространяющегося в ограниченной области в продольном магнитном поле. Исследование развития неустойчивости К-Г в зависимости от величины скорости звука показало, что возмущения с длинами волн порядка или больше толщины потока могут нарастать в произвольном направлении даже при нулевой температуре. Колебания, возбуждаемые в диапазоне углов вблизи магнитного поля, существуют в ограниченном диапазоне волновых чисел даже без учета конечной ширины переходной области между потоком и окружающей плазмой. Показано, что в низкотемпературной плазме решения дисперсионного уравнения, приводящие к смещениям граничных поверхностей потока типа змейки, имеют значительно более высокие инкременты, чем решения, приводящие к квазисимметричным, типа перетяжек, деформациям границ потока. Построены структуры собственных мод, которые при низких температурах имеют осцилляторно-затухающий характер. Обсуждается возможность использования полученных результатов для объяснения механизма генерации ультранизкочастотных длинноволновых колебаний, распространяющихся вдоль магнитного поля в пограничной области плазменного слоя хвоста магнитосферы Земли, одновременно с прохождением высокоскоростных потоков плазмы.
展开▼
