Исследование физических процессов на границе гелиосферы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.03.03, доктор физико-математических наук Измоденов, Владислав Валерьевич

• Измоденов, Владислав Валерьевич
• доктор физико-математических наук
• 2007

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Измоденов, Владислав Валерьевич

Введение

Определения, сокращения и обозначения

1 Структура границы гелиосферы: обзор

1.1 Исторический обзор.

1.1.1 Заряженная компонента.

1.1.2 Межзвездные атомы.

1.2 Современные представления о структуре гелиосферного интерфейса

1.3 Базовая модель гелиосферного интерфейса (Baranov & Malama, 1993).

2 Функция распределения атомов водорода в гелиосферном интерфейсе

2.1 Введение.

2.2 Постановка задачи и метод решения.

2.3 Результаты расчетов.

2.3.1 Эволюция функции распределения в возмущенной межзвездной среде.

2.3.2 Эволюция функции распределения атомов внутри гелиосферы

2.4 Выводы.

3 Структура хвостовой части области гелиосферного интерфейса

3.1 Введение.

3.2 Постановка задачи и метод решения.

3.3 Качественный анализ

3.4 Результаты и их обсуждение.

3.5 Выводы.

4 Влияние межзвездных ионов гелия и альфа частиц солнечного ветра

4.1 Введение.

4.2 Постановка задачи.

4.2.1 Уравнения.

4.2.2 Граничные условия.

4.3 Результаты расчетов.

4.4 О положении гелиосферной ударной волны.

4.5 Выводы.

5 Влияние солнечного цикла на структуру гелиосферного интерфейса и параметры межзвездных атомов водорода внутри гелиосферы

5.1 Введение.

5.2 Постановка задачи и метод решения.

5.2.1 К вопросу о постановке задачи в случае реального солнечного цикла.

5.3 Результаты расчетов.

5.4 Идеальный солнечный цикл: выводы.

5.5 Моделирование реального солнечного цикла.

5.5.1 Выбор граничных условий и параметров задачи

5.5.2 Реальный солнечный цикл: результаты и выводы

6 Влияние межзвездного магнитного поля

6.1 Постановка задачи и метод решения.

6.2 Результаты расчетов.

6.2.1 Влияние магнитного поля на положения и формы поверхностей разрывов.

6.2.2 Влияние магнитного поля на распределение плазменной и нейтральной компонент.

6.2.3 Замечание о роли несимметричной гелиопаузы

6.3 Выводы.

7 Влияние многокомпонентности заряженных частиц в солнечном ветре

7.1 Введение.

7.2 Постановка задачи и метод решения.

7.2.1 Граничные условия.

7.3 Результаты расчетов.

7.4 Выводы.

8 Влияние аномальной и галактической компонент космических лучей

8.1 Введение.

8.2 Математическая формулировка проблемы.

8.2.1 Граничные условия и значения параметров.

8.3 Результаты расчетов.

8.3.1 Влияние аномальной компоненты космических лучей

8.3.2 Влияние галактических космических лучей.

8.4 Выводы.

9 Фильтрация межзвездных атомов кислорода и азота в области гелиосферного интерфейса

9.1 Введение.

9.2 Постановка задачи.

9.2.1 Граничные условия.

9.3 Метод решения.

9.4 Результаты расчетов.

9.4.1 Распределение атомов и ионов кислорода.

9.4.2 Эффект ионизации электронным ударом.

9.4.3 Фильтрация водорода, кислорода и азота: результаты параметрических расчетов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование физических процессов на границе гелиосферы»

Структура и свойства внешней гелиосферы определяются характером взаимодействия солнечного ветра с межзвездным окружением Солнца - частично ионизованным локальным межзвездным облаком (J1MO). JIMO движется относительно Солнца со скоростью ~26 км/с, имеет температуру ~104 К и концентрацию частиц 2-0.3 см-3. Область взаимодействия солнечного ветра с межзвездной средой принято называть гелиосферным интерфейсом. Внутренней границей гелиосферного интерфейса является гелиосферная ударная волна, которую космический аппарат (КА) Voyager 1 пересек в декабре 2004 года на расстоянии 94 а.е. До настоящего времени основная информация о структуре и свойствах гелиосферного интерфейса получена с помощью методов дистанционного зондирования. Дистанционное зондирование гелиосферного интерфейса проводится в основном на орбите Земли, но также и на больших гелиоцентрических расстояниях (3-100 а.е.) на КА Ulysses, Voyager 1 и 2, Pioneer 10 и 11. В настоящее время к основным экспериментальным источникам информации о структуре гелиосферного интерфейса и физических процессах, происходящих в нём, можно отнести следующие данные:

• Спектры поглощения в линии Ly-o;, измеренные в направлении ближних звезд на космическом аппарате Hubble Space Telescope.

• Измерения рассеянного солнечного Ly-o; излучения на околоземных космических аппаратах OGO-5, Прогноз 5 и б, SOHO, Hubble Space Telescope и др., на межпланетных космических станциях Gallileo, Cassini и др., а также на дальних космических аппаратах Voyager 1 и 2, Pioneer 10.

• Прямые измерения параметров солнечного ветра (в частности, его скорости и температуры), проводимые на больших гелиоцентрических расстояниях на космическом аппарате Voyager 2.

• Прямые измерения (на КА Ulysses) параметров атомов межзвездного гелия, проникающих внутрь гелиосферы сквозь область гелиосферного интерфейса.

• Прямые измерения «захваченных» ионов. Захваченные ионы образуются внутри гелиосферы из межзвездных атомов вследствие процессов перезарядки и фотоионизации. Их энергетические спектры измеряются на космических аппаратах Ulysses и АСЕ.

• Измерения аномальной компоненты космических лучей (AKJI), которая образуется из части захваченных ионов, ускоренных до высоких энергий. AKJI измерялись и измеряются на космических аппаратах Voyager 1 и 2, Pioneer 10 и И, Ulysses, АСЕ, SAMPEX и Wind.

• Измерения килогерцового (~2-3 кГц) радиоизлучения на КА Voyager 1 и 2;

• измерения потоков энергичных нейтральных атомов (ЭНА) гелиосферного происхождения на космических аппаратах SOHO, Image, Mars-Express, Venus-Express. Свойства плазмы во внешней части гелиосферы будут изучены в ближайшее время с помощью измерения потоков ЭНА на космическом аппарате IBEX (Interstellar Boundary Explorer). Космический аппарат IBEX будет запущен NASA в 2008 году.

Для того чтобы на основе измерений с одной или нескольких астрономических единиц определить структуру гелиосферного интерфейса, исследовать происходящие в нем физические процессы, а также предсказать результаты будущих измерений, необходимо построение теоретической модели гелиосферного интерфейса. Исторически построение теоретической концепции гелиосферного интерфейса началось с работ Паркера (Parker, 1961) и Баранова, Краснобаева и Куликовского (1970). В модели Баранова и др. (1970) в ньютоновском приближении тонкого слоя рассматривается взаимодействие двух сверхзвуковых газодинамических потоков. При этом взаимодействии образуются три поверхности разрыва: гелиопауза - контактная поверхность, разделяющая солнечный ветер и межзвездную среду, гелиосферная ударная волна в солнечном ветре и головная ударная волна в межзвездной среде (см. рисунок 1.5а).

Главная трудность в построении полной адекватной модели гелиосферного интерфейса состоит в многокомпонентной природе как локальной межзвездной среды, так и солнечного ветра. Локальное межзвездное облако состоит, по меньшей мере, из четырех компонент: плазмы (электроны, протоны, ионы гелия), атомов водорода, межзвездного магнитного поля и галактических космических лучей. Плазменная компонента в гелиосфере состоит из частиц солнечного ветра (протонов, электронов, альфа-частиц и др.), захваченных ионов, AKJ1. Захваченные ионы начинают влиять на течение гелиосферной плазмы начиная с расстояний 20-30 а.е. от Солнца и далее, a AKJT влияют на течение плазмы солнечного ветра как в окрестности гелиосферной ударной волны, так и в области внутреннего ударного слоя между гелиосферной ударной волной и гелиопаузой. Для построения корректной многокомпонентной модели гелиосферного интерфейса необходимо выбрать адекватное теоретическое описание для каждой из компонент межзвездной среды и солнечного ветра. В частности, для описания движения межзвездных атомов внутри гелиосферы необходимо использовать кинетический подход, так как длина свободного пробега атомов водорода сопоставима с характерными размерами гелиосферного интерфейса (число Кнудсена по главному процессу резонансной перезарядки ~1). Цели и задачи работы

Главной целью работы является детальное исследование физических процессов на границе гелиосферы1 и построение математической кинетико-газодинамической модели гелиосферного интерфейса с учетом многокомпонентного характера солнечного ветра и межзвездной среды. На основе разработанных моделей гелиосферного интерфейса проводится анализ доступных экспериментальных данных. В частности, в работе проводится:

1. Исследование эффектов, связанных с кинетическим характером движения межзвездных атомов как внутри гелиосферы, так и в области гелиосферного интерфейса (Глава 2).

2. Исследование хвостовой области гелиосферного интерфейса в поисках ответа на фундаментальный вопрос: где находится граница гелиосферы, и до каких областей распространяется влияние солнечного ветра на окружающую его межзвездную среду? (Глава 3)

3. Исследование влияния ионов межзвездного гелия и альфа частиц солнечного ветра на область гелиосферного интерфейса (Глава 4).

1Под гелиосферой будем понимать область, занятую солнечным ветром. В диссертации рассматриваются области гелиосферы r> 1 а.е., где г - гелиоцентрическое расстояние.

4. Исследование влияния солнечного цикла на структуру гелиосферного интерфейса и параметры межзвездных атомов внутри гелиосферы (Глава 5).

5. Исследование влияния межзвездного магнитного поля на положения и формы гелиопаузы, гелиосферной и внешней ударных волн, а также на распределения межзвездных атомов и заряженной компоненты (Глава 6).

6. Исследование влияния многокомпонентности солнечного ветра на распределение параметров плазмы и атомов в гелиосфере и на ее границе (Глава 7).

7. Исследование влияния аномальной и галактической компонент космических лучей на взаимодействие солнечного ветра с межзвездной средой (Глава 8).

8. Исследование фильтрации межзвездных атомов кислорода и азота в области гелиосферного интерфейса (Глава 9).

9. Анализ спектров поглощения в линии Ly-a на основе построенных кинетико-газодинамических моделей гелиосферного интерфейса (Глава 10, параграф 10.1).

10. Интерпретация экспериментальных данных по рассеянному солнечному Ly-o; излучению на космических аппаратах SOHO, Voyager и Pioneer (Глава 10, параграф 10.2).

11. Анализ космического содержания межзвездных атомов (водорода, гелия, кислорода, азота) на основе измерений спектров захваченных ионов на космических аппаратах Ulysses и АСЕ (Глава 9).

12. Анализ допустимых значений неизвестных параметров межзвездной среды (концентрации протонов и атомов водорода, величины и направления межзвездного магнитного поля) на основе информации о пересечении гелиосферной ударной волны космическим аппаратом Voyager 1 (Глава 10, параграф 10.3);

13. Вычисление теоретических спектров энергичных атомов гелиосферного происхождения. Спектры ЭНА будут измеряться на космическом аппарате IBEX (Глава 10, параграф 10.3).

Научная новизна работы

Научная новизна работы заключается в том, что впервые было проведено теоретическое исследование физических и газодинамических процессов в области взаимодействия солнечного ветра с локальной межзвездной средой в рамках двух и трехмерных кинетико-газодинамических моделей.

Автором впервые получены и выносятся на защиту следующие основные положения:

1. Получено и проанализировано решение кинетического уравнения для межзвездных атомов в области гелиосферного интерфейса и внутри гелиосферы, показан немаксвелловский характер функции распределения.

2. Исследовано влияние 11-летнего цикла солнечной активности на структуру гелиосферного интерфейса.

3. Впервые в кинетико-конгинуальной постановке теоретически исследовано влияние направления межзвездного магнитного поля на структуру области взаимодействия и на распределение межзвездных атомов внутри гелиосферы.

4. Впервые дано количественное объяснение наблюдаемого (на КА SOHO) отклонения направления движения межзвездных атомов водорода внутри гелиосферы от направления движения локальной межзвездной среды.

5. Впервые исследовано влияние ионов гелия межзвездной среды, альфа-частиц солнечного ветра, галактической и аномальной компонент космических лучей, захваченных ионов на структуру гелиосферного интерфейса.

6. Впервые был получен ответ на вопрос: насколько далеко в межзвездное пространство распространяется влияние Солнца, или другими словами, насколько далеко распространяется гелиосфера.

Достоверность результатов

Достоверность результатов, представленных в диссертации, базируется на использовании общепризнанных моделей физических явлений, методов и подходов газовой динамики, проверенных численных методов. Все численные методы и программы, использованные при получении результатов, тщательно проверялись на известных решениях и специальных тестах. Правильность выбранных теоретических подходов также подтверждается и тем, что ряд полученных в работе результатов хорошо согласуется с экспериментальными данными, полученными на разных космических аппаратах.

Практическая ценность

Практическая ценность диссертации состоит в том, что фактически удалось создать численную модель гелиосферного интерфейса, которая учитывает влияние всех основных компонент солнечного ветра и межзвездной среды и хорошо объясняет все существующие на сегодняшний день экспериментальные данные. Таким образом, разработанная модель границы гелиосферы может быть использована при разработке технических заданий новых космических аппаратов для запуска к дальним планетам солнечной системы, в область внешней гелиосферы и ее границы, а также в межзвездную среду. Представленные в диссертации результаты будут использованы при анализе результатов, полученных с космического аппарата IBEX (Interstellar Boundary Explorer), запуск которого планируется NASA на 2008 год. Ценность диссертации состоит также в том, что методы и подходы, разработанные для гелиосферы, могут быть применены для изучения «астросфер» вокруг других звезд, что имеет существенный интерес при изучении временной эволюции звездных ветров, и, в частности, эволюции солнечного ветра.

Апробация работы

Работы, вошедшие в диссертацию, обсуждались на семинарах Института Механики МГУ (рук. акад. Г.Г. Черный), Института Теплофизики Экстремальных Состояний РАН (рук. акад. В.Е. Фортов), Института Космических Исследований РАН (рук. чл.-корр. РАН JI.M. Зеленый), Лаборатории физической газовой динамики Института Проблем Механики РАН (рук. проф. В.Б. Баранов), Калифорнийского технологического института (США, рук. семинара акад. Э. Стоун), Института Аэрономии Национального центра научных исследований Франции, семинаре национальной лаборатории Jet Propulsion Laboratory (JPL) США, семинарах физического и аэрокосмического факультетов Университета Южной Калифорнии в Лос-Анжелесе, семинаре института геофизики и планетной физики Университета Калифорнии (Риверсайд, США).

Основные положения и результаты, вошедшие в диссертацию, докладывались на российских и международных конференциях, в том числе:

1. на конференциях «Ломоносовские чтения» МГУ 2004, 2005, 2006, 2007 годов;

2. на 31, 34, 35, 36 научных ассамблеях КОСПАР (1996, 2002, 2004, 2006 гг.);

3. на международной конференции «Солнечный ветер-11» (Канада, 2005), на международной конференции «Солнечный ветер-10» (Италия, 2002), на международной конференции «Солнечный ветер-9» (США, 1998);

4. ежегодных конференциях американского геофизического общества (г. Сан Франциско, 1998, 1999, 2000, 2003, 2004, 2005);

5. на Восьмом Всероссийском съезде по теоретической и прикладной механике (Пермь, 2001);

6. на 34-м симпозиуме ESLAB «Трехмерная структура гелиосферы в солнечном максимуме»;

7. 5-ой ежегодной конференции института геофизики и планетных исследований (Калифорния, США) «Физика внутреннего гелиошиса: данные Voyager 1, теория, и будущие перспективы» (2006, США);

8. на ежегодных конференциях Европейского геофизического общества (1998, 2005);

9. на 10-ой европейской конференции по физике Солнца (Прага, 2002);

10. на коллоквиуме КОСПАР «Внешняя гелиосфера: перспективы исследований» (Потсдам, 2000);

11. на международной конференции «Прогресс в космической газовой динамике» (Москва, 1999);

12. на международном симпозиуме «Космическая плазма: прямые измерения и удаленная диагностика» (Москва, 1998).

13

Работы, вошедшие в диссертацию, были отмечены в 2006 г. медалью им. Я.Б. Зельдовича международного комитета по космическим исследованиям (КОСПАР) и Российской Академии наук, а также Шуваловской премией МГУ им. М.В. Ломоносова за 2006 г.

Публикации и личный вклад автора

По теме диссертации автором опубликовано в ведущих рецензируемых журналах и сборниках 65 работ. Список публикаций автора приведен на странице 243. Результаты, которые вошли в данную диссертацию, опубликованы в 46 статьях в ведущих рецензируемых журналах и сборниках. Все основные результаты диссертации опубликованы в журналах из перечня ВАК. Вклад автора во все рассмотренные в диссертации задачи является основным. Автором осуществлялись: физические и математические постановки всех задач, вошедших в диссертационную работу; разработка оригинального метода решения задачи о взаимодействии солнечного ветра с локальной межзвездной средой в нестационарной постановке; разработка численного метода и написание программы для решения кинетического уравнения для межзвездных атомов водорода в трехмерной постановке; проведение численных расчетов; анализ экспериментальных данных и их сравнение с результатами, полученными в рамках численных моделей; подготовка текстов публикаций, а также переписка с редакциями журналов и рецензентами.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, десяти глав, заключения и списка литературы. Работа изложена на 265 страницах, включает в себя 37 рисунков, 153 библиографических ссылки.

Заключение диссертации по теме «Физика Солнца», Измоденов, Владислав Валерьевич

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Рассчитана функция распределения атомов водорода и исследована её эволюция в области гелиосферного интерфейса и внутри гелиосферы. Показано, что во всей области гелиосферного интерфейса и внутри гелиосферы функция распределения атомов водорода не является максвелловской. Исследованы кинетические эффекты, связанные с прохождением атомов водорода через область интерфейса.

2. Построена трехмерная кинетико-континуальная модель гелиосферного интерфейса, которая учитывает влияние межзвездного магнитного поля. Показана существенная асимметрия в распределении плазмы и атомов водорода, а также в положении ударных волн и гелиопаузы. Показано, что учет в модели межзвездного магнитного поля приводит к отклонению (в области гелиосферного интерфейса) направления движения атомов водорода от направления движения межзвездной среды. Такое отклонение движения атомов водорода было недавно обнаружено при анализе измерений рассеянного Ly-a излучения на К A SOHO (Lallement et al., 2005). Показано, что по степени отклонения можно определить величину и направление межзвездного магнитного поля в ЛМС, которые оставались до последнего времени неизвестными.

3. Показано, что изменение динамического давления солнечного ветра с 11-летним солнечным циклом приводит к колебаниям параметров плазмы и атомов водорода во всей области гелиосферного интерфейса. Амплитуда колебаний гелиосферной ударной волны в лобовой части гелиосферы составляет ~10 %. Амплитуда колебаний растет по мере движения от лобовой части гелиосферы в хвостовую и достигает там 25 а.е. При этом колебания в лобовой и хвостовой частях находятся практически в противофазе. Амплитуда колебаний гелиопаузы и внешней ударной волны существенно меньше ( 2 а.е. и < 0.7 а.е.). Движение гелиопаузы действует на межзвездную среду аналогично поршню, движущемуся в заполненной газом трубе, и приводит к образованию серии ударных волн и волн разрежения. Во внешних областях солнечного ветра флуктуации плотности первичных и вторичных межзвездных Н-атомов сортов 2-4 находятся в пределах 5 % от их среднего значения. При приближении к Солнцу амплитуды флуктуаций растут. Флуктуации концентрации Н-атомов сорта 1 составляют 30 % от их средних значений.

4. Исследован характер движения гелиосферной ударной волны в рамках нестационарной модели с граничными условиями, взятыми на основе измерений параметров солнечного ветра на 1 а.е. Показано, что полученные в результате расчетов положение и характер движения гелиосферной ударной волны хорошо согласуются с данными КА Voyager 1.

5. Исследован неравновесный характер плазмы внутри гелиосферы. В качестве одного частного результата, полученного в рамках многокомпонентной модели, были рассчитаны спектры энергичных нейтральных атомов гелиосферного происхождения на орбите Земли. Эти спектры будут измерены на КА IBEX (Interstellar Boundary Explorer) в 2008 году.

6. Показано, что учет межзвездных ионов гелия и альфа частиц солнечного ветра приводит к уменьшению расстояния между ударными волнами и практически не влияет на распределение межзвездных атомов в области гелиосферного интерфейса.

7. Проведено детальное исследование структуры хвостовой части гелиосферного интерфейса на больших (до 50000 а. е.) гелиоцентрических расстояниях. Основная цель этого исследования - поиск ответа на фундаментальный вопрос: до каких областей распространяется влияние солнечного ветра на окружающую его межзвездную среду? Показано, что из-за эффективного охлаждения плазменной компоненты вследствие перезарядки число Маха в солнечном ветре увеличивается, и на расстоянии 4000 а. е. оно снова становится сверхзвуковым. В результате расчетов было получено, что на расстояниях 40 - 50 тыс. а.е. параметры солнечного ветра практически неотличимы от параметров невозмущенной межзвездной среды. Такие расстояния можно считать границей гелиосферы в хвостовой области.

8. Показано, что галактические космические лучи меняют интенсивность и положение внешней ударной волны, но практически не влияют на распределение межзвездных атомов в гелиосферном интерфейсе, а также на распределение параметров плазмы внутри гелиосферы.

9. Показано, что аномальная компонента космических лучей влияет на течение плазмы солнечного ветра в окрестности гелиосферной ударной волны, а также влияет на величину скачка и на его положение.

10. Показано, что процесс перезарядки приводит к образованию кислородной стенки - увеличения плотности атомов вокруг гелиопаузы. Показано, что через гелиопаузу в солнечную систему проникает 81 ±2 % и 89±1 % межзвездного кислорода и азота соответственно, что совместно с данными КА Ulysses позволяет определить концентрации атомов кислорода и азота в локальной межзвездной среде: п0,ыс = (7.8 ± 1.3) • Ю-5 см"3 и nNtLIC = (1.1 ± 0.2) • 10~5 см"3.

И. Результаты, полученные в рамках кинетико-газодинамических моделей гелиосферного интерфейса, были использованы при анализе данных с различных космических аппаратов. В частности, в диссертации удалось предсказать и объяснить следующие явления на границе гелиосферы:

242

• поглощение Ly-a излучения в области внутреннего ударного слоя между гелиосферной ударной волной и гелиопаузой, которое наблюдается в направлении в хвост гелиосферы. Наблюдаемые на Hubble Space Telescope спектры поглощения в направлении 28 ближних звезд удалось объяснить с использованием моделей, разработанных в диссертации;

• существование водородных стенок и «астросфер» (аналогично, гелиосфере) вокруг других звезд было показано на примере спектра поглощения в направлении звезды Сириус. Открытие водородных стенок около других звезд дало начало новому способу исследования свойств и эволюции звездных ветров посредством анализа водородных стенок. Это, в свою очередь, позволяет исследовать вопрос об эволюции солнечного ветра и дать существенно новую информацию об эволюции солнечной системы;

• фильтрацию межзвездных атомов водорода, кислорода и азота через область взаимодействия солнечного ветра с межзвездной средой (КА Ulysses)

• эффективный нагрев, торможение и отклонение направления движения межзвездных атомов водорода в области взаимодействия межзвездной среды с локальной межзвездной средой, которые наблюдаются в экспериментах по рассеянному Ly-a излучению на КА SOHO, Pioneer 10, Voyager 1 и 2.

12. Вычислены потоки энергичных (~0.1- 10 кэВ) атомов водорода на орбите Земли. Эти результаты были использованы при планировании космического аппарата Interstellar Boundary Explorer (IBEX). Запуск КА IBEX запланирован на 2008 г.

Публикации автора диссертации

1. Баранов В. Б., Измоденов В. В., Модельные представления о взаимодействии солнечного ветра со сверхзвуковым потоком межзвёздной среды. Предсказание и интерпретация экспериментальных данных // Изв. РАН. МЖГ. - 2006. № 5. С. 19-40.

2. Зеленый JI.M., Веригин М.И., Захаров А.В., Измоденов В. В., Скаль-ский А.А., Гелиосфера и взаимодейстие планет земной группы с солнечным ветром // Успехи Физических наук - 2005. - Т. 175. № 6 Р.643-655.

3. Измоденов, В.В., Модуляция галактических космических лучей в области взаимодействия солнечного ветра с локальной межзвездной средой: гидродинамическое приближение // Письма в Астрон. Ж. - 1997. - Т. 23. № 4 Р.253-261.

4. Измоденов В., Граница гелиосферы //в Сборнике «Модель космоса» (под ред. М.И. Панасюка) - 2006.- «Модель Космоса» - коллективная монография, Ред. Панасюк М.И., Библион-Русская книга, Москва, 132 с.

5. Измоденов В.В., Алексашов Д.Б., Модель хвостовой области гелиосферного интерфейса // Письма в Астрон. Ж. - 2003. - Т. 29, № 1 с.69-75.

6. Alexashov. D. and Izmodenov V., Modeling of the tail region of the heliospheric inter-face, in SOLAR WIND TEN: Proceedings of the Tenth International Solar Wind Conference, Eds. M. Velli and R. Bruno, AIP Conference Proceedings 679, pp. 218-221, 2003.

7. Alexashov D., Chalov S.V., Myasnikov A., Izmodenov V., Kallenbach R., The dynamical role of anomalous cosmic rays in the outer heliosphere // Astron. Astrophys. - 2004a. - V.420, P.729-736.

8. Alexashov D. B, Izmodenov V. V., Grzedzielski S. Effects of charge exchange in the tail of the heliosphere // Adv. Space Res. - 2004b. V. 34. 1. P. 109 - 114.

9. Alexashov D. В., Izmodenov V. V., Kinetic vs multi-fluid models of the heliospheric interface: a comparison // Astron. Astrophys. - 2005. V. 439. № 3. P. 1171 - 1181.

10. Baranov V.B., Izmodenov V.V., Malama Yu.G., On the distribution function of H atoms in the problem of the solar wind interaction with the local interstellar medium // J. Geophys. Res. - 1998. V. 103. № A5. P. 9575-9585.

11. Chalov S.V., Fahr H.J., Izmodenov V., Spectra of energized pick-up ions upstream of the heliospheric termination shock. I.The role of Alfvenic turbulences // Astron.Astrophys. - 1995. - V.304, P.609-616.

12. Chalov S.V., Fahr H.J.,Izmodenov V., Spectra of energized pick up ions upstream of the heliospheric termination shock. 11. Acceleration by Alfvenic and by large-scale solar wind turbulences // Astron.Astrophys.-1997. V320. P.659-671.

13. Chalov S.V., Fahr H.J., Izmodenov V.V., Evolution of pickup proton spectra in the inner heliosheath and their diagnostics by energetic neutral atom fluxes // J. Geophys. Res. - 2003. V. 108. № A6. P. SSH 11-1. CitelD 1266, DOI 10.1029/2002JA009492.

14. Chalov S. V., V. V. Izmodenov, H.-J. Fahr, Spatial behavior of pickup proton spectra in the inner heliosheath and fluxes of energetic atoms // Adv. in Space Res. - 2004. V.34, P. 99-103.

15. Gangopadhyay P., Izmodenov V., Gruntman M., Judge D., Interpretation of Pioneer 10 Lyman-alpha based on heliospheric interface models: methology and first results // J. Geophys. Res. - Space Physics - 2002. -V.107, doi: 10.1029/2002JA009345.

16. Gangopadhyay P., Izmodenov V.V., Quemerais E., Gruntman M. A., Interpretation of Pioneer 10 and Voyager 2 Lyman Alpha data: first results // Adv. Space Res. - 2004. - V.34. Issue 1. P.94-98.

17. Gangopadhyay P., Izmodenov V. V., Shemansky D. E., Gruntman M., Judge D.L., Reappraisal of the Pioneer 10 and Voyager 2 Lyman-alpha intensity measurements // Astrophys. J. - 2005. - V.628. P.514-519.

18. Gangopadhyay P., Izmodenov V.V., Gruntman M., Judge D. L. Voyager 1, Voyager 2 and Pioneer 10 Lyman-alpha data and their interpretation // Astrophys. J. - 2006. - V.637. Issue 2. P.786-790.

19. Gruntman M., Izmodenov V., Mass transport in the heliosphere by energetic neutral atoms //J. Geophys. Res. - 2004. - V.109 No. A12, A12108, 10.1029/2004JA010727.

20. Gruntman M., Izmodenov V.V., Pizzo V., Imaging the global solar wind flow in EUV // J. Geophys. Res. - 2006. - V.lll. Issue A4. CitelD A04216 doi: 10.1029/2005JA011530.

21. Grzedzielski, M. Wachowicz M., Bzowski M., Izmodenov V., Solar ions in the heliosheath: A possible new source of heavy neutral atoms // AIP Conf. Proc. - 2006. - V.858. P.257-262.

22. Izmodenov V.V., Penetration of galactic cosmic rays into the heliosphere through LISM-Solar Wind interface // Adv. Space Res. - 1997. - V.19. P.965-968.

23. Izmodenov V.V., Physics and Gasdynamics of the Heliospheric Interface // Astrophys. Space Sci. - 2000. - V. 274. № 1/2. P. 55-69.

24. Izmodenov V.V., Velocity Distribution of Interstellar H Atoms in the Heliospheric Interface // Space Sci. Rev. - 2001. - V. 97. № 1/4. P. 385388.

25. Izmodenov V.V., Interstellar atoms in the heliospheric interface in The Outer Heliosphere: The Next Frontiers, ed. K.Scherer, H.Fichtner, H.Fahr, E.Marsh (Pergamon). - 2001. - P. 23.

26. Izmodenov V. V., Proceedings of the «Interstellar enviroment of the heliosphere» // COSPAR Colloqium in Honour of Stanislaw Grzedzielski, EDS, D. Breitschwerdt and G. Haerendel. - 2003. - MPE Report V. 285. P. 113.

27. Izmodenov V.V., Chapter 2 in The Sun and the Heliosphere as an Integrated System Series: Astrophysics and Space Science Library, 317, ed. G. Poletto, S.T. Suess. - 2004.

28. Izmodenov V. V., Filtration of Interstellar Atoms through the Heliospheric Interface // Space Sci. Rev. - 2007. - doi: 10.1007/sll214-007-9203-5.

29. Izmodenov V.V., Malama Yu.G., Kinetic modeling of the H atoms in the heliospheric interface: solar cycle effects // Physics of the Outer Heliosphere. AIP Conference Proceedings. - 2004. - V. 719. P. 47-52

30. Izmodenov V. V., Alexashov D.B., Role of the interstellar magnetic field on direction of the interstellar H atom inflow in the heliosphere, Proceedings of Solar wind 11 - SOHO 16 "Connecting Sun and Heliosphere", Whistler, Canada, June 12-17, 2005. Eds. T. Zurbuchen and Fleck // ESA Special Publication SP-592. - 2005. - V.592. P.351-357.

31. Izmodenov V. V., Alexashov D.B., Multi-component 3D modeling of the heliospheric interface: effects of interstellar magnetic field // American Institute of Physics Conference Proceedings - 2006. - V.858. P.14-19.

32. Izmodenov V., Malama Yu. G., Lallement R., Interstellar neutral oxygen in a two-shock heliosphere // Astron. Astrophys. - 1997. - У.317. P.193-202.

33. Izmodenov V. V., Geiss J., Lallement R., Gloeckler G., Baranov V.B., Malama Y.G., Filtration of interstellar hydrogen in the two-shock heliospheric interface: inferences on the LIC electron density // J. Geophys. Res. - 1999a - V.104, A3. P.4731-4741.

34. Izmodenov V. V., Lallement R., Geiss J., Interstellar oxygen in the heliospheric interface: influence of electron impact ionization // Astron. Astrophys. - 1999b. - V.344. P.317- 321.

35. Izmodenov V. V., Lallement R., Malama Y.G., Heliospheric and astrospheric hydrogen absorption towards Sirius: no need for interstellar hot gas // Astron. Astrophys. - 1999c. - V.342. P.L13-L16.

36. Izmodenov V. V., Lallement R, Malama Y.G., Heliospheric interface filtration of the interstellar hydrogen // Solar Wind Nine, Proceedings of the Ninth International Solar Wind Conference, Nantucket, MA, October 1998. Edited by Shaddia Rifai Habbal, Ruth Esser, Joseph V. Hollweg, and Philip A. Isenberg. AIP Conference Proc. - 1999d. - V. 471. P.803-806.

37. Izmodenov V.V., Malama Y.G., Kalinin A.P., Gruntman M., Lallement R., Rodionova I., Hot Neutral H in the Heliosphere: Elastic H-H, H-p Collisions // Astrophys. Space Sci. - 2000. - V. 274. P. 71-76.

38. Izmodenov V.V., Gruntman M.A., Malama Yu.G., Interstellar hydrogen atom distribution function in the outer heliosphere // J. Geophys. Res. -2001. - V. 106. P. 10,681 - 10,690.

39. Izmodenov V., Gruntman M., Baranov V., Fahr H., Heliospheric ENA fluxes: how sensitive are they to the ionization state of LIC? // Space Sci. Rev. - 2001b. - V.97 (1/4) P.413-416.

40. Izmodenov V., Wood В., Lallement R., Hydrogen wall and heliosheath Ly a absorption toward nearby stars: Possible constraints on the heliospheric interface plasma flow // J. Geophys. Res. - 2002. - Volume 107, Issue AlO, pp. SSH 13-1, CitelD 1308, DOI 10.1029/2002JA009394.

41. Izmodenov V., Gloeckler G., Malama Y.G., When will Voyager 1 and 2 cross the termination shock? // Geophys. Res. Let. - 2003a. - 30, Issue 7, pp. 3-1, CitelD 1351, DOI 10.1029/2002GL016127.

42. Izmodenov V.V., Malama Yu.G., Gloeckler G., Geiss J., Effects of interstellar and solar wind ionized helium on the interaction of the solar wind with the local interstellar medium // Astrophys. J. Let. - 2003b. -V. 594. № 1. P. L59-L62.

43. Izmodenov V., Gangopadhyay P., Gruntman M., Judge D., Interstellar Pioneer 10 EUV Data: Possible Constraints on the Local Interstellar Parameters, in SOLAR WIND TEN: Proceedings of the Tenth International Solar Wind Conference, Eds. M. Velli and R. Bruno // AIP Conf.Proc. - 2003c. - V.679, P.198-201.

44. Izmodenov V., B. Wood, R. Lallement, HST Lyman-alpha absorption spectra toward nearby stars as a remote diagnostics of the heliosheath plasma properties, in SOLAR WIND TEN: Proceedings of the Tenth International Solar Wind Conference, Eds. M. Velli and R. Bruno // AIP Conf. Proc. - 2003d. - V.679. P.63-66.

45. Izmodenov V., Malama Y. G., Gloeckler G., Geiss J., Filtration of interstellar H, O, N atoms through the heliospheric interface: Inferences on local interstellar abundances of the elements // Astron. Astrophys. -2004a. - V.414, P.L29-L32.

46. Izmodenov V.V., Malama Yu.G., Variations of interstellar H atom parameters in the outer heliosphere: solar cycle effects // Adv. Space Res. - 2004b. - V. 34. № 1. P. 74 - 78. .

47. Izmodenov V.V., Malama Yu.G., Ruderman M.S., Solar cycle influence on the interaction of the solar wind with Local Interstellar Cloud // Astron. Astrophys. - 2005a. - V. 429. № 3. P. 1069 - 1080.

48. Izmodenov V.V., Alexashov D.B., Myasnikov A.V., Direction of the interstellar H atom inflow in the heliosphere: Role of the interstellar magnetic field // Astron. Astrophys. - 2005b. - V. 437. № 3. P. L35 -L38.

49. Izmodenov V.V., Malama Yu.G., Ruderman M., Modeling of the outer heliosphere with the realistic solar cycle // Adv. Space Res. - 2007. -doi:10.1016/j.asr.2007.06.033, 2007.

50. Judge D.L., Izmodenov V. V., Gruntman M., Gangopadhyay P., Search for heliospheric time-dependence in Pioneer 10 heliosphericLyman-alpha glow data// Astrophys. Space Sci. Trans. - 2005. - V.l. P.29-34.

51. Koutroumpa D., Lallement R., Kharchenko V., Dalgarno A., Pepino R., Izmodenov V., Quemerais E., Charge-transfer induced EUV and soft X-ray emissions in the heliosphere // Astron. Astrophys. - 2006. - V.460. P. 289-300.

52. Malama Y.G., Izmodenov V.V., Chalov S.V., New model of the heliospheric interface: three-fluid plasma approximation // Astron. Astrophys. - 2006. - V.445. P.693-701.

53. Malama Y. G., Izmodenov V. V., Chalov S.V., Modeling of the heliospheric interface: multi-component nature of the heliospheric plasma, Proceedings of Solar wind 11 - SOHO 16 "Connecting Sun and Heliosphere", Whistler, Canada, June 12-17, 2005. Eds. T. Zurbuchen and Fleck // ESA Special Publications SP-592 - 2005. V.592, P.29-34.

54. McComas D.J., Allegrini F., Boschler P., Bzowski M., Collier M., Fahr H., Fichtner H., Frisch P., Funsten H., Fuselier S., Gloeckler G., Gruntman

M., Izmodenov V., Knappenberger P., Lee M., Livi S., Mitchell D., Mobius E., Moore Т., Reisenfeld D., Roelof E., Schwadron N., Wieser M., Witte M., Wurz P., Zank G., The Interstellar Boundary Explorer (IBEX) // Physics of the Outer Heliosphere. AIP Conference Proceedings. - 2004. -V. 719. P. 162-181.

55. Moebius E., Bzowski M., Chalov S., Fahr H.-J., Gloeckler G., Izmodenov V., Kallenbach R., et al., Synopsis of the interstellar He parameters from combined neutral gas, pickup ion and UV scattering observations and related consequences // Astron. Astrophys. - 2004. - V.426. P.897-907.

56. Myasnikov A.V., Alexashov D.B., Izmodenov V.V., Chalov S.V., Self-consistent model of the solar wind interaction with three-component circumsolar interstellar cloud: Mutual influence of thermal plasma, galactic cosmic rays, and H atoms //J. Geophys. Res. - 2000. - V. 105. № A3. P. 5167-5177.

57. Myasnikov A.V., Izmodenov V.V., Alexashov D.B., Chalov S.V., Self-consistent model of the solar wind interaction with two-component circumsolar interstellar cloud: Mutual influence of thermal plasma and galactic cosmic rays //J. Geophys. Res. - 2000. - V. 105. № A3. P. 51795188.

58. Quemerais E., Izmodenov V., Effects of the heliospheric interface on the interplanetary Lyman-alpha glow at 1 AU from the Sun, Astron. Astrophys. - 2002. - V.396, p.269-281.

59. Quemerais E., Bertaux J.L., Lallement R., Sandel B.R., Izmodenov V., Voyager 1/UVS Lyman alpha glow data from 1993 to 2003: Hydrogen distribution in the upwind outer heliosphere //J. Geophys. Res.Vol.

2003. - V.108, CitelD 8029, doi: 0.1029/2003JA009871.

60. Treumann R., Macek W., Izmodenov V., Heliopause Radio Emission Scenario // Astron. Astrophys. - 1998. - 336, L45-L48.

61. Wood В. E., Mueller. H.-R., Zank G. P., Izmodenov V. V., Linsky J. L., The heliospheric hydrogen wall and astrospheres // Adv. Space Res.

2004. - V. 34. Issue 1. P.66-73.

62. Wood B.E., Izmodenov V.V., Pogorelov, N., Absorption signatures of the heliosphere // AIP Conf. Proc. - 2006. - V. 858. P. 335-340.

11. Заключение

В работе было проведено детальное исследование физических процессов на границе гелиосферы. Для этого автором были разработаны новые кинетико-газодинамические модели взаимодействия солнечного ветра с локальной межзвездной средой, которые учитывают влияние всех основных компонент межзвездной среды и солнечного ветра. В работе проведено исследование влияния таких компонент солнечного ветра как протоны, электроны, захваченные ионы, альфа частицы, аномальная компонента космических лучей, а также таких компонент межзвездной среды как межзвездные атомы водорода, протоны, межзвездное магнитное поле, галактические космические лучи. Исследовалось также влияние 11-летнего цикла солнечной активности. Результаты многокомпонентного моделирования использовались для анализа существующих и предсказания будущих данных космических аппаратов.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Измоденов, Владислав Валерьевич, 2007 год

1. Алексашов Д.Б., Баранов В.Б., Барский Е., Мясников А.В., Осесиммет-ричная магнитогидродинамическая модель взаимодействия солнечного ветра с локальной межзвездной средой // Письма в Астрон. ж. - 2000.- Т. 26. № 11. С. 862 869.

2. Баранов В.Б., Краснобаев К.В., Куликовский А.Г. Модель взаимодействия солнечного ветра с межзвездной средой // ДАН СССР 1970. -т. 194. № 1.

3. Баранов В.Б., Краснобаев К.В. // Космич. исслед. 1971. - Т.9 № 4.

4. Баранов В.Б., Лебедев М.Г., Рудерман М.С., Структура области взаимодействия солнечного ветра с межзвездной средой и ее влияние на проникновение атомов Н в солнечную систему //Astrophys. Space Sci.- 1979. V. 66. № 2. Р 429 - 440.

5. Баранов В.Б., Ермаков М.К., Лебедев М.Г., Трехкомпонентная газодинамическая модель взаимодействия солнечного ветра с межзвездной средой // Изв. АН СССР. МЖГ. 1981. - № 5. С. 123 - 128.

6. Бережко Е.Р, Неустойчивость в ударной волне, распространяющейся в газе с космическими лучами // Письма в Астрон. Ж.- 1986. Т.12, № И, С. 842-847.

7. Бережко Е.Г., Ксенофонтов Л.Т., Ускорение аномальных космических лучей на гелиосферной ударной волне // Письма в Астрон. Ж. 2005.- Т.31. № 12. С.935-942.

8. Топтыгин И.Н., Космические лучи в межпланентных магнитных полях. -М. Наука, 1983. 302 с.

9. Курт В.Г., Наблюдения рассеянного Ly а излучения в окрестности Земли и в межпланетной среде // Космические Исследования. 1967. Т.5. №6, С.911-920.

10. Курт В.Г., Гермагенова Т. А., Рассеяние солнечного Lуа излучения на галактическом водороде. // Астроном. Ж. 1967. - Т.44. № 2. Р.352-357.

11. Курт В.Г., Сюняев Р. А., Наблюдения и интерпретация ультрафиолетового излучения Галактики // Астроном. Ж. 1967 . - Т.44. № 6. Р. 1157-1161.

12. Черный Г.Г., Течения газа с большой сверхзвуковой скоростью // М.: Физматгиз. 1959.- 220 с.

13. Axford W.I., Dessler A.J., Gottlieb В., Termination of solar wind and solar magnetic field // Astrophys. J. 1963. - 137, 1268-1278.

14. Axford W. I., Leer E., McKenzie J. F., The structure of cosmic ray shocks // Astron. Astrophys. 1982. V. 111. № 2. P. 317-325.

15. Baranov V.B., Lebedev M.G., Malama Yu.G., The influence of the interface between heliosphere and the local interstellar medium on the penetration of the H-atoms to the solar system // Astrophys. J. 1991. - V. 375. №1. P. 347 - 351.

16. Baranov V.B., Malama Yu.G., Model of the solar wind interaction with the local interstellar medium: numerical solution of self-consistent problem // J. Geophys. Res. 1993. - V. 98. № A9. P. 15,157-15,163.

17. Baranov V.B., Malama Yu.G., Effect of local interstellar medium hydrogen fractional ionization on the distant solar wind and interface region j j J. Geophys. Res. 1995. - V. 100. № A8. R 14755-14762.

18. Baranov V.B., Malama Yu.G., Axisymmetric Self-Consistent Model of the Solar Wind Interaction with the Lism: Basic Results and Possible Ways of Development // Space Sci. Rev. 1996. - V. 78. № 1/2. P. 305-316.

19. Baranov V.B., Zaitsev N.A., On the problem of the solar wind interaction with magnetized interstellar plasma. // Astron. Astrophys. 1995. - V. 304. P. 631.

20. Baranov V., Zaitsev N., On the problem of the heliospheric interface response to the cycles of the solar activity, Geophys. Res. Let. 1998. -25, 4051.

21. Barth C. A., Mariner 6 measurements of the Lyman-a sky background // Astrophys. J. 1970. - 161, L181-L184.

22. Bertaux J.L., Blamont J., Evidence for a source of an extraterrestrial hydrogen Lyman-a emission: The interstellar wind // Astron. Astrophys. 1971. - V. 11. JV* 2. P. 200-217.

23. Bertaux J. L., Blamont J. E., Mironova E. N., Kurt V. G., Bourgin M. C., Temperature measurement of interplanetary interstellar hydrogen // Nature 1977. - 270, 156-158.

24. Bertaux J. L., Lallement R., Analysis of interplanetary Lyman-o; line profile with a hydrogen absorption cell theory of the Doppler angular spectral scanning method' // it Astron. Astrophys. - 1984. - 140 230-242.

25. Bertaux J. L., Kyrola E., Quemerais E., Pellinen R., Lallement R., Schmidt W., Berthe M., et al. SWAN: A Study of Solar Wind Anisotropies on SOHO with Lyman Alpha Sky Mapping // Solar Phys.- 1995. V.162. № 1-2. P.403-439.

26. Bertaux J.L., Quemerais E., Lallement R., Kyrola E., Schmidt W., Summanen Т., Goutail J.P., Berthe M., Costa J., Holzer Т., 'First results from the SWAN Lyman-o; solar wind mapper on SOHO' // Sol. Phys. -1997. V.175, P. 737-770.

27. Bertaux J.L., Kyrola E., Quemerais E., Lallement R., Schmidt W., Summanen Т., Costa J., Makinen, SWAN observations of the solar wind latitude distribution and its evolution since launch // Space Sci. Rev. -1999. V.87. P.129-132.

28. Banaszkiewicz M., Ziemkiewicz J., The cosmic rays mediated nonpolytropic solar wind interacting with the interstellar neutral matter. // Astron. Astrophys. 1997. - V. 327. P. 392-403.

29. Blum P. W., Fahr H. J., Interaction between Interstellar Hydrogen and the Solar Wind // Astron. Astrophys. 1970. - V.4, P.280-290.

30. Burlaga L. F., Ness N. F., Acun a, M. H., Magnetic Fields in the Heliosheath: Voyager 1 Observations, Astrophys. J. 2006. - V. 642, P.584-592.

31. Burlaga L. F., Ness N. F., Acuna M. H., Linear magnetic holes in a unipolar region of the heliosheath observed by Voyager 1 // J. Geophys. Res. 2007.- V.112. № A7. CitelD A07106.

32. Bzowski M., Rucinski D., Solar cycle modulation of the interstellar hydrogen density distribution in the heliosphere // Space Sci. Rev. 2005.- V.72, P.467-470.

33. Bzowski M., Fahr H.J., Rucinski D., Scherer H., Variation of bulk velocity and temperature anisotropy of neutral heliospheric hydrogen during the solar cycle // Astron. Astrophys. 1997. - V.326. P.396-411.

34. Bzowski M., Rucinski D., Summanen Т., Kyrola E., Expected Fluxes of H+ Pickup Ions in the Inner Heliosphere During Various Phases of Solar Cycle // Space Sci. Rev. 2001. - V.97. P.417-421.

35. Bzowski M., Summanen Т., Rucinski D., Kyrola, E.: 2002, 'Response of interplanetary glow to global variations of hydrogen ionization rate and solar Lyman-a flux', J. Geophys. Res. 107, SSH 2-1, CitelD 1101, DOI 10.1029/2001JA000141.

36. Cummings A. C., Stone E. C., Steenberg C. D., Composition of Anomalous Cosmic Rays and Other Heliospheric Ions // Astrophys. J. 2002. - V.578. P.194-210.

37. Chalov S. V., Diffusive Shock Instability in Plasma Modified by Cosmic-Rays // SOVIET ASTR.LETT.(TR:PISMA). 1988. V. 14. № 2. P. 114.

38. Chalov S. V., Instability of the structure of strong oblique MHD cosmic-ray shocks // Astrophys. Space Sci. 1988. V. 148. № 1. P. 175-187.

39. Chalov S. V., Fahr H. J., The three-fluid structure of the particle modulated solar wind termination shock. // Astron. Astrophys. 1997. - V. 326. P. 860-869.

40. Chalov S. V., Fahr H., Energetic particles from the outer heliosphere appearing as a secondary pick-up ion component // Astron. Astrophys. -2003. V.401, P.L1-L4.

41. Chalov S. V., Acceleration of interplanetary pick-up ions and anomalous cosmic rays // Adv. Space Res. 2005. - V.35, № 2. P.2106-2114.

42. Costa J., Lallement, R. Quemerais E., Bertaux J.-L., Kirola E., Schmidt W., Heliospheric interstellar H temperature from SOHO/SWAN H cell data // Astron. Astrophys. 1999. - V.349. P.660-672.

43. Dalaudier F., Bertaux J.L., Kurt V.G., Mironova E.N, Characteristics of interstellar helium observed with Prognoz 6 58.4 nm photometers // Astron. Astrophys. 1984. - V.134, P. 171-184.

44. Danby J.M.A., Camm G.L., Statistical dynamics and accretion // Monthly Notices of the Royal Astron. Soc. 1957. - V.117. P.50-71.

45. Decker R. В., Krimigis S. M., Roelof E. C., Hill M. E., Armstrong T. P., Gloeckler G., Hamilton D. C., Lanzerotti L. J., Voyager 1 in the Foreshock, Termination Shock, and Heliosheath // Science 2005. - V.309. P.2020-2024.

46. Dring A. R., Linsky J., Murthy J., Henry R. C., Moos W., Vidal-Madjar A., Audouze, J., Landsman, W. Lyman-Alpha Absorption and the D/H Ratio in the Local Interstellar Medium // Astrophys. J. 1997. - V.488. P.760-775.

47. Dyson J. E., Stellar winds and globules in H II regions // Astrophys. Space Sci. 1975.- V.35, P.299-312.

48. Fahr H.J., On the influence of the neutral interstellar matter on the upper atmosphere'// Astrophys. Space Sci. 1968a. - V.2. P.474-495.

49. Fahr H. J., The interplanetary hydrogen cone and its solar cycle variations // Astron. Astrophys. 1971. - V.14. P.263-274.

50. Fahr H. J., The extraterrestrial UV-background and the nearby interstellar medium // Space Sci. Rev. 1974. - V.15. P.483-540.

51. Fahr H. J., Change of interstellar gas parameters in stellar-wind-dominated astrospheres: the solar case // Astron. Astrophys. 1978. - V. 66. P.103-117.

52. Fahr H., Kausch Т., Scherer H., A 5-fluid hydrodynamic approach to model the solar system-interstellar medium interaction // Astron. Astrophys. -2000. V.357. P.268-282.

53. Fichtner H., Anomalous cosmic rays: messengers from the outer heliosphere // Space Sci. Rev. 2001. V. 95. № 3/4. P. 639 754.

54. Fisk L., Gloeckler G., Thermodynamic constraints on stochastic acceleration in compressional turbulence // Proc. Nat. Acad. Sci. 2007. -V.104 № 14. P.5749-5754.

55. Gazis P.R., Solar cycle variation in the heliosphere // Reviews of Geophysics 1996. - V.34(3). R379-402.

56. Gloeckler G., Geiss J. Composition of the local interstellar medium as diagnosed with pickup ions // Adv. Space Res. 2004. V. 34. № 1. P. 53-60.

57. Godunov S. K., Zabrodine A. V., Ivanov M. Ya, Kraiko A. N., Prokopov G. P., Resolution Numerique des Problems Multidimensionnels de la Dynamique des Gaz // Editions MIR, Moscow. 1979.

58. Gruntman M. A., A new technique for in situ measurement of the composition of neutral gas in interplanetary space // Planet. Space Sci.- 1993. V. 41. № 4. P. 307-319.

59. Gruntman M. A., Energetic neutral atom imaging of space plasmas // Rev. Sci. Instrum. 1997. V. 68. P. 3617.

60. Gruntman M., Roelof E. C., Edmond C., Mitchell D. G., Fahr H. J., Funsten H. 0., McComas D. J., Energetic neutral atom imaging of the heliospheric boundary region // J. Geophys. Res. 2001. V. 106. № A8. P. 15767-15782.

61. Gurnett D., Kurth W., Radio Emissions from the Outer Heliosphere // Space Sci. Rev. 1996. - V.78. P.53-66.

62. Holzer Т. E., Interaction of the solar wind with the neutral component of the interstellar gas // J. Geophys. Res. 1972. -V.77. P.5407.

63. Holzer Т.Е., Banks P.M. Accidentally resonant charge exchange and ion momentum transfer // Planet. Space Sci. 1969. - V.17. P. 1074.

64. Hundhausen A.J., Interplanetary neutral hydrogen and the radius of the heliosphere // Planet. Space Sci. 1968. - V.16. P.783-793.

65. Isenberg P., Interaction of the solar wind with interstellar neutral hydrogen- Three-fluid model // J. Geophys. Res. 1986. V.91. P.9965-9972.

66. Isenberg P., A hemispherical model of anisotropic interstellar pickup ions // J. Geophys. Res. 1997. - V.102. P.4719-4724.

67. Jokipii J. R. Constraints on the acceleration of anomalous cosmic rays // Astrophys. J. Part 2 Letters (ISSN 0004-637X). 1992. V. 393. P. L41-L43.

68. Jokipii J. R. The anomalous component of cosmic rays //in Physics of the Outer Heliosphere, ed. S. Grzedzielski, к D. E. Page (Pergamon). 1990. P. 169-178.

69. Joselyn J.A., Holzer Т.Е., The effect of asymmetric solar wind on the Lyman-a sky background// J. Geophys. Res. 1975. - V.80. P.903-907.

70. Karmesin S., Liewer P, Brackbill J., Motion of the termination shock in response to an 11 year variation in the solar wind // Geophys. Res. Let. -1995. V.22. P.1153-1163.

71. Kyrola, Summanen, Т., and Raback, P., Solar cycle and interplanetary hydrogen // Astron. Astrophys. 1994. - V.288. P.299-314.

72. Lallement R., The interaction of the heliosphere with interstellar medium // in A.M.Bleeker, J. Geiss, and M.C.E. Huber (eds.), The Century of Space Science, Kluwer, 2001, P.1191-1216.

73. Lallement R., Bertaux J. L., Kurt V. G., Mironova E. N., Observed perturbations of the velocity distribution of interstellar H atoms in the solar system with Prognoz Lyman a measurements // Astron. Astrophys.- 1984. У.140. P.243-250.

74. Lallement R., Bertaux J. L., Dalaudier F., Interplanetary Lyman-a spectral profiles and intensities for both repulsive and attractive solar force fields predicted absorption pattern by a hydrogen cell // Astron. Astrophys. -1985a. V.150. P.21-32.

75. Lallement R., Bertaux J.L., Kurt V.G., Solar wind decrease at high heliographic latitudes detected from Prognoz interplanetary Lyman-a mapping // J. Geophys. Res. 1985b. - У.90. P.1413-1423.

76. Lallement R., Bertin, P., Northern-Hemisphere observations of nearby interstellar gas Possible detection of the local cloud // Astron. Astrophys.- 1992. У.266. № 1. P. 479 - 485.

77. Lallement R., Ferlet R., Lagrange A. M., et al., Local Cloud structure from HST-GHRS // Astron. Astrophys. 1995. - V.304. R461-4T4.

78. Lallement R. Relations Between ISM Inside and Outside the Heliosphere // Space Sci. Rev. 1996. V. 78. № 1/2. P. 361-374.

79. Lallement, R., Linsky, J., Lequeux, J., Baranov, V., Physical and Chemical Characteris-tics of the ISM Inside and Outside the Heliosphere // Space Sci. Rev. 1996. - V.78. P.299-304.

80. Lallement R., Raymond J. C., Vallerga J., et al. Modeling the interstellar-interplanetary helium 58.4 nm resonance glow: Towards a reconciliation with particle measurements. // Astron. Astrophys. 2004a. V. 426. P. 875884.

81. Lallement R., Raymond J. C., Bertaux J.-L., et al. Solar cycle dependence of the helium focusing cone from SOHO/UVCS observations. Electron impact rates and associated pickup ions // Astron. Astrophys. 2004b. V. 426. P. 867-874.

82. Lallement R., Quemerais E., Bertaux J. L., Ferron S., Koutroumpa D., Pellinen R. Deflection of the Interstellar Neutral Hydrogen Flow Across the Heliospheric Interface // Science 2005. - V. 307. № 5714. P. 1447-1449.

83. Liewer P., Brackbill J., Karmesin S., Time-dependent MHD modeling of the global structure of the heliosphere // International Solar Wind 8 Conference Proc. 1995. - P.53.

84. Linde Т., Gombosi Т. I., Roe P. L., Powell K. G., DeZeeuw D. L. Heliosphere in the magnetized local interstellar medium Results of a three-dimensional MHD simulation //J. Geophys. Res. 1998. V. 103. P. 1889.

85. Linsky J. L., Wood В. E. The a Centauri line of sight: D/H ratio, physical properties of local interstellar gas and measurements of heated hydrogen at heliospheric interface // Astrophys. J. 1996. V. 463. № 1. P. 254 270.

86. Linsky J.L., Dipas A., Wood B.E., et al., Deuterium and the Local Interstellar Medium Properties for the Procyon and Capella Lines of Sight// Astrophys. J. 1995. - V.476, P.366.

87. Lotz W., Electron-Impact Ionization Cross-Sections and Ionization Rate Coefficients for Atoms and Ions // Astrophys. J. Supp. 1967. - V.14, P.207-238.

88. Maher L. J., Tinsley B. A. Atomic hydrogen escape rate due to charge exchange with hot plasmaspheric ions //J. Geophys. Res. 1977. V. 82. P. 689-695.

89. Malama Yu. G. Monte Carlo simulation of neutral atom trajectories in the solar system // Astrophys. Space Sci. 1991. V. 176. № 1. P. 21-46.

90. McComas D.J., Allegrini F., Bartolone L., et al. //AIP Conf. Proc. 858, pp. 241-250, 2006.

91. McDonald F. В., Stone E. C., Cummings A. C., et al. Enhancements of energetic particles near the heliospheric termination shock // Nature. 2003. V. 426. № 6962. P. 48-51.

92. Morton, D.C., Purcell, J.D.: 1962, 'Observations of the extreme ultraviolet radiation in the night sky using an atomic hydrogen filter', Planet. Space Sci. 9, 455-458.

93. Mueller H.-R., Zank G. P. The dynamical heliosphere //J. Geophys. Res. 2003. - V.108, Issue A6, P. SSH 7-1, CitelD 1240, DOI 10.1029/2002JA009689.

94. Mueller H.-R., Zank G. P., Heliospheric filtration of interstellar heavy atoms: Sensitivity to hydrogen background // J. Geophys. Res. 2004. -У.109, № A7, CitelD A07104.

95. Mobius E., Bzowski M., Chalov S., et al., Synopsis of the interstellar He parameters from combined neutral gas, pickup ion and UV scattering observations and related consequences // Astron. Astrophys. 2004. V. 426. P. 897-907.

96. Neugebauer M., Snyder C. W., Solar Plasma Experiment // Science -1962. V.138. № 3545. P.1095-1097.

97. Opher M., Liewer P. C., Gombosi Т. I. et al., Probing the Edge of the Solar System: Formation of an Unstable Jet-Sheet // Astophys. J. 2003. - V.591. P.L61-L65.

98. Opher M., Liewer P. C., Velli M., Bettarini L., Magnetic Effects at the Edge of the Solar System: MHD Instabilities, the de Laval Nozzle Effect and an Extended Jet // Astrophys. J. 2004. - V. 611. P.575-586.

99. Parker E. Dynamics of the interplanetary gas and magnetic fields // Astrophys. J. 1958. - V.128. № 3. P. 664 - 676.

100. Parker E. N., The Stellar-Wind Regions // Astrophys. J. 1961. - V.134. P.20-27.

101. Patterson T.N.L., Johnson F. S., Hanson W. В., The distribution of interplanetary hydrogen // Planet. Space Sci. 1963. - V.ll. P.767-778.

102. Pesses M. E., Eichler D., Jokipii J. R., Cosmic ray drift, shock wave acceleration, and the anomalous component of cosmic rays // Astrophys. J. Lett. 1981. V. 246. P. L85-L88.

103. Pogorelov N. V., Matsuda Т., Influence of the interstellar magnetic field direction on the shape of the global heliopause //J. Geophys. Res. 1998. V. 10. P. 237.

104. Pogorelov, N. V.; Matsuda, Т., Nonevolutionary MHD shocks in the solar wind and interstellar medium interaction // Astron. Astrophys. 2000. -V.354. P.697-702.

105. Pogorelov N., Zank G. P., The Direction of the Neutral Hydrogen Velocity in the Inner Heliosphere as a Possible Interstellar Magnetic Field Compass // Astrophys. J. -2006. V.636, P.L161-L164.

106. Pryor W. R., Ajello J. M., McComas D. J., Witte M., Tobiska W. K., Hydrogen atom lifetimes in the three-dimensional heliosphere over the solar cycle // J. Geophys. Res. -2003. V.108. LIS 9-1, CitelD 8034, DOI 10.1029/2003JA009878.

107. Quemerais E., Angle dependent partial frequency redistribution in the interplanetary medium at Lyman alpha // Astron. Astrophys. 2000. -V.358, P.353-367.

108. Quemerais E., Bertaux, J.-L., Radiative transfer in the interplanetary medium at Lyman alpha // Astron. Astrophys. 1993. - У.211. P.283.

109. Ratkiewicz, R., Barnes, A., J. Spreiter, Local interstellar medium and modeling the heliosphere // J. Geophys. Res. -2000. V.105. P.25021-25031.

110. Richardson J. D., Wang C., Burlaga L. F. The solar wind in the outer heliosphere // Adv. Space Res. 2004. - V. 34. № 1. P. 150-156.

111. Ripken H.W., Fahr H.-J. Modification of the local interstellar gas properties in the heliospheric interface // Astron. Astrophys. 1983. - V. 122. № 1/2. P. 181 - 192.

112. Rucinski D., Bzowski M., Modulation of interplanetary hydrogen density distribution during the solar cycle // Astron. Astrophys. 1995.- V.296. P.248-263.

113. Slavin J. D., Frisch P. C., The Ionization of Nearby Interstellar Gas // Astrophys. J. -2002. V.565. P.364-379.

114. Smith C. W., Matthaeus W. H., Zank G. P., et al., Heating of the low-latitud'e solar wind by dissipation of turbulent magnetic fluctuations // J. Geophys. Res. 2001. - V.106. P.8253-8272.

115. Steinolfson R. S., Termination shock response to large-scale solar wind fluctuations // J. Geophys. Res. -1994. V.99. P.13307-13314.

116. Scherer K., Fahr H.-J., Solar cycle induced variations of the outer heliospheric structures // Geophys. Res. Lett. 2003. - V.30, doi: 10.1029/2002GL016073.

117. Shklovsky, I.S., On hydrogen emission in the night glow // Planet. Space Sci. 1959. - V.l. P.63-65.

118. Smith C. W., Matthaeus W. H., Zank G. P., Ness N. F., Oughton S., Richardson J. D. Heating of the low-latitude solar wind by dissipation of turbulent magnetic fluctuations // J. Geophys. Res. 2001. - V.106. № A5. P.8253-8272.

119. Stancil P. C., Schultz D. R., Kimura M., Gu, J.-P., Hirsch, G. Buenker, R. J., Charge transfer in collisions of 0+ with H and H+ with О // Astron. Astrophys. Suppl. 1999. - V.140. P.225-234.

120. Thomas G., Krassa R., OGO-5 measurements of the Lyman-ct sky background // Astron. Astrophys. 1971. - V.ll. № 2. P. 218 - 233.

121. Tobiska W. K., Woods Т., Eparvier F., et al. // J. Atm. Terr. Phys. -2000. V.62, P.1233.

122. Vasyliunas V. M., Siscoe G. L., On the flux and the energy spectrum of interstellar ions in the solar system // J. Geophys. Res. -1976. V.81. P.1247-1252.

123. Voronov G. S. // Atomic Data and Nuclear Data Tables 1997.- V.65. No. 1. P.l -30.

124. Wall is M., Local interstellar medium // Nature -1975. V.254. № 5497. P. 202 - 203.

125. Wang С., Belcher J.W., Numerical investigation of hydrodynamic instabilities of the heliopause // J. Geophys. Res. 1998.- V. 10. P. 247.

126. Wang C., Belcher J. The heliospheric boundary response to large-scale solar wind fluctuations: A gasdynamic model with pickup ions // J. Geophys. Res. 1999. - V. 104. P. 549 - 556.

127. Wang C., Richardson J. D. Energy partition between solar wind protons and pickup ions in the distant heliosphere: A three-fluid approach // J. Geophys. Res. 2001. - V.106. № A12. P. 29401-29408.

128. Weller C., Meier R., Observations of helium in the interplanetary/interstellar wind: The solar wake // Astrophys. J. -1974. V. 193. № 2. P. 471 - 476.

129. Witte M., Kinetic parameters of interstellar neutral helium. Review of results obtained during one solar cycle with the Ulysses/GAS-instrument // Astron. Astrophys. 2004. - V. 426. № 3. P. 835-844.

130. Wolff В., Koester D., Lallement R., Evidence for an ionization gradient in the local interstellar medium: EUVE observations of white dwarfs // Astron. Astrophys. 1999.- V.346. P.969-978.

131. Wood В. E., Linsky J. L., Ayres T. R. Evaluating Possible Heating Mechanisms Using the Transition Region Line Profiles of Late-Type Stars // Astrophys. J. 1997. - V.478, P.745-765.

132. Wood В. E., Linsky J. L., Zank G. P., Heliospheric, Astrospheric, and Interstellar Lya Absorption toward 36 Ophiuchi // Astrophys. J. 2000a. - V.537. № 1. P.304-311.

133. Wood, В. E., Muller, H.; Zank, G. P., Hydrogen Lya Absorption Predictions by Boltz-mann Models of the Heliosphere j j Astrophys. J. -2000b.- V.542. P.493-503

134. Wu F.M., Judge D.L., Temperature and flow velocity of the interplanetary gases along solar radii // Astrophys. J. 1979. V.231. P.594-605.265

135. Zank G. P., Interaction of the solar wind with the local interstellar medium: a theoretical perspective // Space Sci. Rev. -1999.- V. 89. № 3/4. P. 413-688.

136. Zank G. P., Miiller H.-R., The dynamical heliosphere //J. Geophys. Res. -2003,- V. 108. № A6. P. SSH 7-1. CitelD 1240, DOI 10.1029/2002JA009689.

137. Zank G. P., Axford W. I., McKenzie J. F., Instabilities in energetic particle modified shocks // Astron. Astrophys. 1990.- V. 233. № 1. P. 275-284.

138. Zank G. P., Webb G. M., Donohue D. J., Particle injection and the structure of energetic-particle-modified shocks // Astrophys. J. 1993. -V. 406. № 1. P. 67-91.

139. Zank G. P., Pauls H. L., Williams L. L. and Hall D. T. Interaction of the solar wind with the local interstellar medium: a multifluid approach //J. Geophys. Res. 1996. - V. 101. № 10. P. 21,639 - 21,655.