Turbulencia magnetohidrodinámica en la Corona Solar

• Autores: Dmitruk, Pablo Ariel
• Año de publicación: 1999
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Gómez, Daniel Osvaldo
• Materia: TURBULENCIA; MAGNETOHIDRODINAMICA; CORONA SOLAR; PLASMA; METODOS ESPECTRALES; FLUIDOS; TURBULENCE; MAGNETOHYDRODYNAMICS; SOLAR CORONA; PLASMA; SPECTRAL METHODS; FLUIDS
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

En esta Tesis proponemos avanzar en el estudio de regímenes turbulentos, analizando ladinámica del magnetofluido que compone la corona solar. La temperatura en la corona, la capamás externa de la atmósfera del Sol, es más de cien veces superior que la temperatura de la superficiesolar. Por lo tanto, debe existir un mecanismo muy eficiente de transferencia y disipación deenergía. Uno de los escenarios más promisorios para explicar este fenómeno es la suposición de quelos campos magnéticos y de velocidades del plasma coronal se encuentran en un estado fuertementeturbulento. La turbulencia actúa como un catalizador de los procesos disipativos. En esta Tesisdesarrollamos el marco teórico de esta idea, con la ayuda de un soporte numérico. Elaboramosun código de simulación de las ecuaciones magnetohidrodinámicas que nos permitió estudiar lacompleja evolución de un arco magnético coronal. Obtenemos resultados consistentes con la tasade calentamiento requerida para mantener el plasma confinado en estas estructuras a las temperaturasobservadas. Analizamos la dependencia de esta tasa con los parámetros del problema ydescribimos la morfología de las estructuras de disipación asociadas. Asimismo, presentamos unanálisis estadístico de la distribución de energías de eventos disipativos la cual resulta totalmentecomparable con la estadística observada para fulguraciones solares, sugiriendo la presencia de unmecanismo físico común a estos fenómenos de liberación de energía. Complementariamente, estudiamosel decaimiento de turbulencia hidrodinámica bidimensional y la formación de estadosauto-organizados metaestables.
In this Thesis we propose to advance in the study of turbulent regimes, by analyzing thedynamics of the magnetofluid that composes the solar corona. The temperature in the corona,the most external layer of the Sun, is more than one hundred times larger than the temperatureof the solar surface. Therefore, there must be a very efficient mechanism of energy transfer anddissipation. One of the most promising scenarios to explain this phenomenon is the assumptionthat the magnetic and velocity fields of the coronal plasma are in a fully developed turbulentstate, which enhances dissipative processes. In this thesis, we develop a theoretical frameworkfor these ideas, with the aid of numerical support. We built a simulation code of the magnetohydrodynamicalequations, which allowed us to study the complex evolution of a coronal magneticloop. We obtain results which are consistent with the heating rates required to keep the plasmaconfined in these structures at the observed temperatures. We analyze the dependence of thisrate with the parameters of the problem and describe the morphology of the ensuing dissipativestructures. Also, we present a statistical analysis of the energy distribution of dissipative events,which is remarkably consistent with the energy distribution of solar flares, thus suggesting thepresence of a common physical origin for these otherwise different energy liberation phenomena. As a complementary study, we analyze the turbulent decay of two-dimensional hydrodynamicsand the formation of self-organized and metastable states.
Fil: Dmitruk, Pablo Ariel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.