The measurements of parameters of thermal solar wind plasma at the Voyager-2 spacecraft after the crossing of the heliospheric termination shock have shown that the plasma flow behind the shock front remains supersonic. This result can be easy explained if one takes into account the fact that the proton component of the solar wind is not equilibrium – besides of thermal protons with the maxwellian velocity distribution, which are measured by the plasma instruments, non-maxwellian protons of high energy exist. The energy density of these particles can be comparable with the energy density of the thermal component. In the paper a three-component model of the solar wind (thermal protons, thermal electrons, energetic protons) is described. The model allows to describe quantitatively spatial evolution of parameters of the different components behind the termination shock front. The model takes into account the charge exchange processes between protons and hydrogen atoms penetrating the heliosphere from the interstellar medium. Essentially, just the charge exchange determines the properties of the plasma flow in the inner shock layer.
Gas dynamics, solar wind, interstellar medium
Измерения параметров тепловой плазмы солнечного ветра на космическом аппарате Вояджер-2 после пересечения гелиосферной ударной волны показали, что течение плазмы за ее фронтом остается сверхзвуковым. Этот результат можно легко объяснить, если принять во внимание то обстоятельство, что протонная компонента солнечного ветра не является равновесной – помимо тепловых протонов с максвелловским распределением по скоростям, которые измеряются плазменными приборами, существуют немаксвелловские протоны высоких энергий. Плотность энергии этих частиц может быть сравнима с плотностью энергии тепловой компоненты. В работе описывается трехкомпонентная модель солнечного ветра (тепловые протоны, тепловые электроны, энергичные протоны), которая на количественном уровне позволяет описать пространственную эволюцию параметров различных компонент за фронтом гелиосферной ударной волны. В модели учитывается процесс перезарядки между протонами и атомами водорода, проникающими в гелиосферу из межзвездной среды. По существу, именно перезарядка является решающим фактором, определяющим свойства плазменного течения во внутреннем ударном слое.
газовая динамика, солнечный ветер, межзвездная среда
