Ученые трех вузов выяснили, как в космосе рождаются «возмутители спокойствия» солитоны

В журнале «Advances in Space Research» вышла статья, посвященная структурно устойчивым уединенным волнам, распространяющимся в космической плазме.
Международная группа ученых в составе российских физиков Василия Белашова (Казанский федеральный университет) и Елены Белашовой (Казанский научно-исследовательский технический университет), а также грузинского физика Олега Харшиладзе (Тбилисский государственный университет) на основе теории, описывающей динамику солитонов в околоземной и космической плазме, построенной ранее В. Белашовым, выявила условия, при которых возникают эти нелинейные волновые структуры в солнечной короне, магнитосфере и ионосфере Земли.
В отличие от обычных, линейных, волн, в которых максимумы минимумы повторяются, следуя друг за другом, нелинейные уединенные волны ведут себя подобно частицам. При столкновении солитоны, например, не интерферируют, как обычные линейные волны, а, взаимодействуя, как бы отталкиваются друг от друга. Эти частицеподобные импульсы представляют собой фундаментальные структуры волнового мира – некие «кирпичики мироздания».
«Нам удалось математически строго доказать возможность формирования в космической плазме двумерных и трехмерных волновых объектов – солитонов – и найти условия их генерации и существования. Полученные результаты имеют, помимо фундаментально-теоретического, и несомненное прикладное значение: они важны для обеспечения устойчивости систем космической навигации и связи, а также решения некоторых вопросов безопасности космических полетов», – отметил Василий Белашов.
Авторы уверены: результаты их исследований могут быть использованы также при изучении других нелинейных систем, таких, например, как уединенные волны в верхней атмосфере и океане, уединенные импульсы в лазерной плазме, магнитоупругие солитоны в антиферромагнетиках.