ТРЕХМЕРНЫЕ ИЗОТЕРМИЧЕСКИЕ ИОННО-ЗВУКОВЫЕ УДАРНЫЕ ВОЛНЫ В УЛЬТРАРЕЛЯТИВИСТСКОЙ ВЫРОЖДЕННОЙ ЭЛЕКТРОН-ПОЗИТРОН-ИОННОЙ МАГНИТОПЛАЗМЕ

摘要

Рассмотрены свойства трехмерных изотермических ионно-звуковых ударных волн (ИИЗУВ), распространяющихся в замагниченной электрон-позитрон-ионной плазме. Свойства волн меняются при взаимодействии с ультрарелятивистскими вырожденными электронами и позитронами, а также из-за наличия химических потенциалов. Считается, что холодные ионы замагничены и инерционны, а электроны и позитроны подчиняются статистике Ферми - Дирака. Для получения нелинейного уравнения Захарова-Кузнецова-Бюргерса (НУЗКБ) использована хорошо известная редуцированная теория возмущений. Аналитическое выражение для решения в виде ударной волны получено с использованием метода гиперболического тангенса. Кроме того, обсуждаются асимптотика и устойчивость решений в виде ударных волн. В рамках рассматриваемой модели, возбуждаемые нелинейные изотермические ионно-звуковые волны существуют только в виде неосциллирующих ИИЗУВ. Численно исследовано влияние химического потенциала, наличия ультрарелятивистских вырожденных электронов и протонов и магнитного поля на основные свойства трехмерных ИИЗУВ. Численные исследования позволили получить важную информацию о распространении и динамике ИИЗУВ. Установлено, что амплитуды неосциллирующих ИИЗУВ уменьшаются при увеличении химических потенциалов ультрарелятивистских вырожденных электронов и позитронов.