Kinetic Theory of the Inner Magnetospheric Plasma

این کتاب مقدمه ای گسترده بر نظریه جنبشی فیزیک پلاسمای فضایی با تمرکز عمده بر پلاسمای مگنتوسفر داخلی ارائه می دهد. طراحی شده است تا توصیفی جامع از انواع مختلف معادلات انتقال برای ذرات پلاسما و امواج با تأکید بر کاربرد و محدودیت‌های هر مجموعه از معادلات ارائه کند. موضوعات اصلی عبارتند از: نظریه جنبشی الکترون های فوق گرما، بنیاد جنبشی توصیف هیدرودینامیکی پلاسماهای فضایی (شامل فرآیندهای برهمکنش موج-ذره)، و نظریه جنبشی جریان حلقه زمینی. از ویژگی های متمایز این کتاب می توان به حل تحلیلی معادلات حمل و نقل ساده شده اشاره کرد. راه‌حل‌های تحلیلی تقریبی پدیده‌های حمل‌ونقل بسیار مفید هستند، زیرا به ما کمک می‌کنند تا بینش فیزیکی در مورد نحوه واکنش سیستم به منابع مختلف جرم، تکانه و انرژی و همچنین به شرایط مرزی مختلف خارجی به دست آوریم. آنها همچنین روشی مناسب برای آزمایش اعتبار مدل‌های عددی پیچیده در اختیار ما قرار می‌دهند، کاری که معمولاً خسته‌کننده و زمان‌بر است. این کتاب به دانش‌آموزان و محققان فضایی درکی از چگونگی تعیین بهترین رویکرد برای هر مشکل فیزیک فضایی یا اتمسفر بالایی ارائه می‌دهد.

This book provides a broad introduction to the kinetic theory of space plasma physics with the major focus on the inner magnetospheric plasma. It is designed to provide a comprehensive description of the different kinds of transport equations for both plasma particles and waves with an emphasis on the applicability and limitations of each set of equations. The major topics are: Kinetic Theory of Superthermal Electrons, Kinetic Foundation of the Hydrodynamic Description of Space Plasmas (including wave-particle interaction processes), and Kinetic Theory of the Terrestrial Ring Current. Distinguishable features of this book are the analytical solutions of simplified transport equations. Approximate analytic solutions of transport phenomena are very useful because they help us gain physical insight into how the system responds to varying sources of mass, momentum and energy and also to various external boundary conditions. They also provide us a convenient method to test the validity of complicated numerical models, a task that is usually tedious and time consuming. This book will provide students and space researchers with an understanding of how to determine the best approach to any upper atmospheric or space physics problem.