Estudo da formação da instabilidade Kelvin- Helmholtz e choques em ejeções de massa coronal

Autor Miguel Andres Paez Murcia
Orientador Vera Jatenco Silva Pereira
Tipo de programa Doutorado
Ano da defesa 2018
Palavras chave ejeções de massa coronal (CMEs) – Sol: campos magnéticos – ondas de choque – vento solar – instabilidades – emissão de partı́culas
Departamento Astronomia
Resumo

As ejeções de massa coronal (do inglês coronal mass ejections, CMEs) são consideradas traçadores da atividade solar. Durante a evolução das CMEs no vento solar (do inglês solar wind, SW), o choque e o envoltório (do inglês sheath, Sh) são estabelecidos. Nesta fase, a transferência da energia e a termalização do choque podem ter origem através de vários processos, entre eles instabilidades e aceleração de partı́culas. Aqui nós apresentamos dois estudos relacionados às CMEs. No primeiro estudo, analisamos a existência da instabilidade Kelvin–Helmholtz (KHI) nas interfaces CME–Sh e Sh–SW. Para isto, supomos duas CMEs que se propagam independentemente no SW lento e rápido. Modelamos as velocidades, densidades e a intensidade do campo magnético dos envoltórios e SW nos flancos das CMEs, a fim de resolver a condição de Chandrasekhar para a existência da KHI magnética. Nossos resultados revelam que a formação da KHI pode ser mais provável na CME que se propaga no SW lento do que na CME que se propaga no SW rápido. Isto é devido a um maior cisalhamento entre a CME e o SW lento. Além disso, encontramos que a interface Sh–SW é ser mais suscetı́vel à instabilidade. No segundo estudo, examinamos as distribuições das regiões de aceleração de partı́culas e turbulência em choques ondulados com caracterı́sticas semelhantes a ondas. Assumimos choques ondulados como resultado de perturbações do SW bimodal, deflexão da CME, expansão irregular da CME, e flutuações onipresentes na coroa solar. Construı́mos choques sem ondulações usando perfis Gaussianos. Com adição de funções semelhantes a ondas, obtemos os choques ondulados. Para ambos tipos de choques, calculamos os ângulos entre o vector normal ao choque e o campo magnético coronal radial, assim classificamos as regiões como quase-paralelas e quase-perpendiculares que são ligadas às regiões de aceleração de partı́culas e turbulência, respectivamente. Nossos cálculos mostram a predisposição do choque para o fenômeno de acceleração de partı́culas, e indicam que a expansão irregular da CME é o fator de maior relevância neste processo. Consideramos que assumir ondulações nos choques pode ser essencial nos estudos de problemas atuais como injeção de partı́culas, instabilidades, jatos e termalização dos choques.

Anexo t_miguel_a_p_murcia_corrigida.pdf