Magnetospheric ULF Waves pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Amer Geophysical Union

作者:Takhashi, Kazue (EDT)/ Chi, Peter J. (EDT)/ Denton, Richard E. (EDT)/ Lysak, Robert L. (EDT)/ Sobral

出品人:

页数:359

译者:

出版时间:

价格:1552.55元

装帧:HRD

isbn号码:9780875904344

丛书系列:

图书标签:

• Magnetosphere
• ULF Waves
• Space Physics
• Plasma Physics
• Geophysics
• Solar-Terrestrial Physics
• Wave-Particle Interactions
• Magnetohydrodynamics
• Earth's Magnetosphere
• Nonlinear Physics

好的，这是一本关于《恒星际空间中的高能粒子输运与加速机制》的图书简介。 --- 恒星际空间中的高能粒子输运与加速机制 一部深入探索宇宙射线起源与传播的权威著作 本书全面、深入地探讨了太阳系外恒星际空间中高能带电粒子（即宇宙射线）的产生、加速机制及其复杂的输运过程。在浩瀚的宇宙中，这些粒子携带了从低能到TeV乃至PeV能级的巨大能量，它们不仅是理解银河系内能量循环的关键要素，也是揭示极端天体物理环境（如超新星遗迹、活动星系核）物理过程的直接载体。 本书旨在为天体物理学、空间物理学、高能物理学以及等离子体物理学的研究人员、博士后及高年级研究生提供一个整合的、前沿的理论框架与最新的观测证据。 第一部分：宇宙射线的基本物理与起源环境 本书开篇聚焦于宇宙射线的本质及其在银河系内的背景环境。 第一章：宇宙射线的能谱与组分 本章详细梳理了从太阳系内部到星际介质中观测到的宇宙射线能谱特征，包括低能部分的太阳调制效应和高能部分的截断行为。重点分析了质子、重离子（特别是铁族元素）、电子和反物质（如反质子和正电子）的相对丰度随能量的变化规律。深入讨论了基于不同元素比率（如C/O比、重元素丰度）对源区条件的推断方法。 第二章：星际介质的磁场结构与输运介质 高能粒子的输运严重依赖于其所穿梭的星际介质（ISM）的磁场结构。本章详细描述了银河系尺度磁场的观测证据（如法拉第旋转、同步辐射偏振），并介绍了局地星际介质（LISM）和更广阔的银河系磁场模型。探讨了磁场湍流的特征及其对粒子散射的决定性影响。 第三章：主要宇宙射线源区的物理特征 本部分聚焦于宇宙射线的主要“工厂”。详细分析了超新星遗迹（SNRs）作为主要加速器的证据和机制，包括激波的结构、粒子注入过程以及辐射机制（如同步辐射、逆康普顿散射）。同时，讨论了其他潜在的高能粒子源，如脉冲星风星云（PWNe）、活动星系核（AGN）喷流以及弥散的银河系磁场中的加速事件。 第二部分：高能粒子加速机制的理论模型 本书的核心章节深入剖析了驱动粒子能量攀升的物理机制，尤其侧重于激波加速理论。 第四章：费米加速机制的理论基础 详细阐述了费米第一类加速（散射机制）在激波处的物理图像。从流体力学（MHD）背景出发，推导了粒子在周期性散射下的能量增益率，并讨论了加速效率的限制条件。对准平行激波和准正交激波下的加速特性进行了对比分析。 第五章：激波前端的等离子体物理与粒子注入 本章关注粒子如何有效进入加速区。探讨了粒子注入的能量阈值，以及湍流磁场与粒子相互作用的非线性反馈效应。引入了粒子加速的非线性反馈概念，解释了激波如何因粒子压力而弛豫或形成“板状”结构，并讨论了对能谱的形成和截断的影响。 第六章：非热等离子体中的辐射过程与能谱诊断 分析了被加速的电子和质子在不同物理环境中产生的辐射特征。重点讨论了同步辐射的频率依赖性、逆康普顿散射（IC）在高能γ射线产生中的作用，以及对中微子信号的预期。这些辐射过程是诊断加速器能量和环境密度的关键工具。 第七章：极端环境下的替代加速机制 除了标准的激波加速，本章探讨了其他可能在高能领域扮演角色的机制。包括：磁重联加速在磁层或星际云中的作用；脉冲星的电磁场驱动加速；以及在快速膨胀的AGN喷流中可能发生的加速过程。 第三部分：高能粒子的输运、调制与探测 第三部分将目光投向粒子离开源区后在星系和太阳系内的命运，以及我们如何通过观测来约束这些物理过程。 第八章：银河系尺度的弥散与输运方程 建立了描述宇宙射线在星系尺度上输运的输运方程，该方程综合了扩散、对流（由星系风引起）和源项。详细分析了磁场湍流导致的各向异性扩散系数模型，以及如何用该系数来解释不同能级宇宙射线抵达地球时的各向异性。 第九章：源-输运-探测的耦合分析 本章讨论了如何将源区加速的理论模型与输运模型相结合，以精确复现观测到的宇宙射线能谱和空间分布。重点讨论了银河系边界（如终极晕）对宇宙射线能谱的影响，以及如何通过对不同元素比率随能量的变化来解耦源区和输运过程。 第十章：太阳系内的调制与局地影响 详细回顾了太阳风、太阳磁场和太阳活动对穿透太阳系的低能宇宙射线的影响。介绍了太阳调制理论，特别是基于Parker传输方程的数值模型，用以解释太阳周期内宇宙射线通量的周期性变化。 第十一章：前沿探测技术与未来展望 本章概述了当前和未来的主要观测平台，包括地面伽马射线望远镜（如CTA）、空间粒子探测器（如AMS-02的后续任务）和高能中微子探测器（如IceCube）。讨论了下一代实验如何帮助区分不同的加速源模型，并精确测量星际磁场结构。展望了中微子天文学和引力波天文学与高能粒子物理的交叉研究前景。 --- 本书特色： 理论与观测的深度融合： 每一章节都紧密结合了最新的空间观测数据和理论模型推导。 严谨的数学推导： 提供了MHD、等离子体物理学中关键方程的详细推导过程，确保了理论的严谨性。 跨学科视角： 覆盖了从星际介质动力学到粒子加速动力学的广阔知识面。 《恒星际空间中的高能粒子输运与加速机制》是理解我们星系中最大能量来源的必备参考书，为解决宇宙射线“谁加速了它们，它们如何到达地球”这一世纪难题提供了全面的工具箱。

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