Magnetohydrodynamika

- dynamika vodivých kvapalín pohybujúcich sa v magnetickom poli

Z histórie

Katedra geofyziky sa pôvodne orientovala na štúdium magnetohydrodynamických procesov v kvapalnom jadre Zeme.
Od konca 70. rokov sa magnetohydrodynamický výskum preorientoval zo štúdia elektromagnetického spojenia medzi plášťom a jadrom Zeme na širšiu tému skúmania hydromagnetických nestabilít v rotujúcich systémoch s predpísaným nehomogénnym magnetickým poľom a rôznym typom hustotnej stratifikácie. Bol navrhnutý model horizontálnej rotujúcej vrstvy s azimutálnym magnetickým poľom lineárne rastúcim od osi rotácie (J. Boďa, 1985). Motívom pre tento model, vhodný pre polárne oblasti kvapalného jadra, bolo hľadanie fyzikálnych možností generovania periodických nestabilít-vĺn. Tieto javy môžu byť súčasťou regeneračného mechanizmu geomagnetického poľa (tzv. α-efekt) a súčasne sa prejavujú ako sekulárne variácie magnetického poľa Zeme, ktoré priamo alebo nepriamo meriame na povrchu.
Keďže termodynamické štúdie v zahraničných publikáciách naznačili, že horná časť jadra je stabilne stratifikovaná, J. Boďa navrhol (1984) model s nekonštantnou stratifikáciou s jednoduchšími hraničnými podmienkami. Lineárne stabilitné štúdie tohto modelu rozšíril S. Ševčík (1988) o širšiu triedu difúznych parametrov. Od 90. rokov sa model horizontálnej vrstvy komplexne skúmal pre rôzne typy mechanických (voľné, pevné) a elektromagnetických (nekonečne elektricky vodivé, konečne vodivé, izolanty) hraničných podmienok a pre rôzne ich kombinácie relevantné s podmienkami v jadre Zeme. Na tomto výskume pracoval J. Brestenský, S. Ševčík, J. Šimkanin. Slabo nelineárnu analýzu problému už so zahrnutými poruchami rýchlosti a magnetického poľa s konečnou amplitúdou aplikoval M. Revallo. Výsledky boli publikované v karentovaných časopisoch. V posledných piatich rokoch sa skúma vrstva s difúznymi parametrami zodpovedajúcimi turbulentným procesom a nestability majú charakter tzv. MAC vĺn, resp. MC vĺn. Pripravuje sa tiež model s komplikovanejším magnetickým poľom a anizotropnou tepelnou difúziou. Iniciátorom nových verzií modelov je J. Brestenský.