Juliol 2019
Publicitat
ENTENDRE ELS FENÒMENS QUE OCORREN EN LES DIFERENTS CAPES DEL SOL

ENTENDRE ELS FENÒMENS QUE OCORREN EN LES DIFERENTS CAPES DEL SOL

La tesi doctoral de David Martínez Gómez estudia les dinàmiques de plasma en l'atmosfera solar i també estudia l'escalfament del plasma a causa de la fricció associada a les col·lisions entre diferents espècies

Per LES TESIS DOCTORALS DE LA UIB (2)

David Martínez Gómez, nou doctor de la UIB, és membre del grup d'investigació de Física solar d'aquesta universitat. Un col·lectiu científic que centra les seves línies d'investigació en la "sismologia de la corona solar: altres magnetohidrodinàmiques en estructures coronals" i amb el "comportament de l'activitat solar". És dins aquestes àrees científiques que neix la tesi doctoral que du per títol: High-frequency waves and instabilities in multi-fluid partially ionized solar plasmas, publicada el 31 de gener d'enguany i que se  centra en l'estudi de l'atmosfera solar, un ambient altament dinàmic en el qual s'ha detectat una gran varietat d'ones i inestabilitats.

Els resultats d'aquesta tesi s'han donat a conèixer a la comunitat científica a través de presentacions orals en dos congressos d'àmbit nacional i altres dos d'àmbit internacional. A més a més s'han publicat diversos articles en revistes internacionals, i algun que pròximament sortirà que donen un relleu científic important a la tesi del doctor Martínez.

Com aprenem de petits, el Sol és un estel que està situat al centre del nostre sistema solar, i la Terra i els altres planetes orbiten al seu voltant. També aprenem que la vida a la Terra depèn fonamentalment del Sol. Per tant, entendre els fenòmens que es produeixen en les diferents capes del Sol té una importància cabdal.

En l'atmosfera solar, trobam com hem dit, "un ambient altament dinàmic en el qual s'ha detectat una gran varietat d'ones i inestabilitats. La matèria en aquesta regió es troba en estat de plasma, i per comprendre la seva dinàmica es requereix una teoria que combini les equacions que descriuen les propietats i evolució dels fluids amb les dels camps elèctrics i magnètics", vet aquí on es desenvolupa la tesi doctoral.
 

La recerca està dedicada, per una banda, a l'estudi exhaustiu dels efectes de múltiples fluids en el comportament i les propietats de les ones d'alta freqüència en el plasma. Utilitza un enfocament de múltiples fluids que s'ha aplicat a l'estudi d'ones d'un plasma completament ionitzat. 


S'han explorat una àmplia gamma de freqüències, que van des de les ones d'Alfvén de baixa freqüència fins a les ones de ciclotró iònic i xiulet d'alta freqüència, i aquest model pren en compte les interaccions de col·lisió entre diferents espècies. Per tant, és més general que els enfocaments comunament utilitzats en treballs anteriors i es pot aplicar a una gran quantitat de plasmes astrofísics i de laboratori. No obstant això, s'ha dirigit l'atenció al plasma en l'atmosfera solar, per exemple, la regió cromosfèrica superior, la corona inferior i el vent solar en 1 UA.


S'ha introduït un sistema d'equacions no lineals, que governa l'evolució temporal de cada espècie en un plasma de múltiples ions. D'ells, s'han derivat les relacions de dispersió, que caracteritzen la propagació de pertorbacions de petita amplitud al llarg de l'adreça del camp de fons del camp magnètic en un mitjà homogeni. Aquestes relacions de dispersió han permès analitzar les propietats de les ones excitades tant per un controlador impulsiu com per un controlador periòdic. A més, s'ha comparat els resultats proporcionats per aquestes fórmules amb les prediccions proporcionades pel model d'un sol fluid de MHD (magnetohidrodinàmica) ideal.

La primera diferència entre els dos enfocaments és que el MHD ideal prediu l'existència del mateix nombre de maneres d'oscil·lació independentment del tipus de conductor seleccionat, i no és necessari estudiar els dos casos per separat, ja que són equivalents. Aquesta simetria no es conserva en el model multifluid. La quantitat de maneres en el cas del controlador periòdic és independent de quantes espècies componen el plasma. Però quan s'investiguen els efectes d'un impulsor impulsiu, el nombre de solucions donades per les relacions de dispersió augmenta amb cada espècie ionitzada addicional considerada. A més, a partir del MHD ideal obtenim ones que estan polaritzades linealment, mentre que les ones de la descripció de múltiples fluids estan polaritzades circularment i mostren un comportament clarament diferent depenent de si la seva polarització és esquerrana o destra.


També la recerca centra la seva atenció en l'estudi de l'escalfament del plasma a causa de la fricció associada a les col·lisions." Aquesta fricció causa la dissipació de l'energia cinètica i magnètica de les pertorbacions. Una fracció d'aquesta energia és transformada en calor, i augmenta la temperatura del fluid. En aquest treball es mostra que el plasma, en una protuberància o en la cromosfera, és escalfat mitjançant les col·lisions entre ions i partícules neutres".     


Per altra banda, les observacions recents de les protuberàncies solars mostren la presència de fluxos turbulents que poden ser causats per les inestabilitats conegudes com de Kevin-Helmholtz (KHI). No obstant això, les velocitats de flux observades estan per sota del llindar clàssic per a l'inici de KHI en plasmes totalment ionitzats. Una conclusió seria que: els fluxos turbulents en les prominències solars amb velocitats de flux subalfèniques es poden interpretar com a conseqüències del KHI en plasmes parcialment ionitzats.  

 








       
     
universitat
../ad-40/
Publicitat
../ad-20/