氣體動力學和天文學互相滲透而形成的一門學科。宇宙中的物質多數呈氣體和等離子體狀態。應用氣體動力學的方法可以更深入地解釋天體物理現象和探討天體的運動規律。同時,天體環境的尺度廣延,具有許多極端典型的物理條件,給氣體動力學提供瞭新的課題和領域,促進新概念和新方法的發展。目前,宇宙氣體動力學已經廣泛地用來研究行星、行星際、恒星、恒星際、星系、星系際以及宇宙學等大量問題。

  用氣體動力學方法預言太陽風的存在,得到瞭觀測的證實。用高高超聲速流的方法可以分析太陽風在行星際天體的繞流現象。已經發現,地球弓形激波是無碰撞的,從而揭示瞭一類新型的間斷特征(見日地間激波和磁流間斷)。無碰撞激波在天體物理學中被廣為應用,在地面實驗室中,也是粒子加熱的一種手段。研究太陽風與地磁場的相互作用,形成瞭地球磁層動力學(見地球磁層)。磁層結構理論不僅應用到其他行星,也應用來解釋脈沖星磁層、頭尾星系(見射電星系)以及宇宙γ射線爆發等天體現象。磁層亞暴現象不僅同太陽耀斑有相似性,也可能同更激烈的天體爆發活動的機制相似。研究太陽對流層時,需要討論有高度壓縮性的、有很大溫度梯度的、並且有較差自轉效應的流動特征。在太陽對流層中被激發的波動,是使太陽外層大氣溫度增高的主要能源。在太陽對流層中的磁場的位形變化,是太陽活動區產生和發展的根源。太陽的結構和動力學對於研究恒星有很大意義。

  星際物質的運動特征也是宇宙氣體動力學研究的重要課題。宇宙線、γ射線、X射線等使星際氣體變熱。許多原子的碰撞和發射電磁波過程使星際氣體冷卻。根據熱力學參數不同,星際間有冷的密集暗星雲,也有熱的氣體(見發射星雲)。應用流體力學的方法,研究自引力體系的穩定性,促進瞭恒星形成理論的發展。

  隨著觀測手段的發展,人們對星系的研究不斷深入,提出瞭許多新的課題。通過對自引力氣盤的流體力學平衡和穩定性的分析,發展瞭解釋星系螺旋結構的密度波理論。用氣體動力學方法還可以解釋氣雲坍縮成星系的過程。類星體雙源結構、宇宙早期演化中的碎裂過程、星系或星系團的形成(見星系的起源、星系的演化)等也都是宇宙氣體動力學的重要研究課題。

  

參考書目

 S.U.Mahinder,Cosmic Gasdynamics,John Wiley andSons,New York,1974.