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Type: TESE
Title: Oscilações MHD ideal em tubos de fluxo magnético com variação radial : aplicações em física solar
Author: Ochi, Marcia Midori
Advisor: Sakanaka, Paulo Hiroshi, 1938-
Abstract: Resumo: Esta tese tem por objetivo central apresentar os resultados da análise espectral Magnetohidrodinâmica (MHD)ideal em tubos de fluxo magnético de duas camadas com variação radial. As duas camadas representam regiões de plasma com características físicas distintas, encontrando muitas aplicações astrofísicas. Nesta tese, ênfase é dada ao estudo das oscilações em tubos de fluxo magnético solares. Um código numérico foi desenvolvido para a obtenção das soluções da chamada equação de Hain-Lüst com adequadas condições de contorno. Os modos podem apresentar natureza MHD (Alfvén, magnetossônico lento ou rápido) e caráter evanescente/oscilatório distintos para as duas camadas de plasma. Isto resulta em uma ampla gama de novos modos combinados, em especial os modos combinados Alfvén superficial-magnetossônico rápido que aparecem entre os dois ramos do contínuo de Alfvén e que apresentam característica oscilatória somente na camada externa. Aplicações ao estudo das oscilações em manchas solares e em arcos coronais são apresentadas. Na primeira aplicação, as duas camadas representam a umbra e a penumbra e na segunda, o arco coronal e sua vizinhança formada por outros tubos de fluxo mais tênues. Em manchas solares, pela primeira vez na literatura, as oscilações da umbra e da penumbra são analisadas como respostas a perturbações do sistema global umbra mais penumbra. A natureza das oscilações é estudada em regimes de altos e baixos valores da razão entre as pressões cinética.e magnética. Quanto aos arcos coronais, o modelo descreve muito bem as oscilações com períodos na faixa de frações de segundo a alguns segundos que são observadas na coroa solar. Em ambos os casos, discute-se o efeito da escolha das condições de contorno sobre as características gerais do espectro

Abstract: In this work, we present the ideal magnetohydrodynamic (MHD) spectral analysis of a two-layered magnetic flux tube with radial variations. The two layers represent two regions with different physical characteristics and find many applications in astrophysical systems. Here we concentrate our attention on the study of solar magnetic flux tube oscillations. A numerical code was developed in order to obtain the solutions of the Hain-Lüst equation with appropriate boundary conditions. This equation results from the linearization of the ideal MHD equations in cylindrical coordinates when the static equilibrium profiles depend only on the radius. The discrete modes can exhibit different MHD nature (Alfvén, slow or fast magnetosonic) and also distinct evanescent/oscillatory character in each plasma layer. This results in a wide variety of combined modes, where emphasis is given to the new modes called Alfvén surface-fast magnetosonic modes. They appear in between the two branches of the Alfvén continuum and present oscillatory behaviour only in the outer layer . Applications to sunspot and coronal loop oscillations are presented. In the former, the two layers represent the umbra and penumbra, and in the latter, the coronal loop and surrounding fainter magnetic flux tubes. We treat two distinct sunspot regions coherently in one composite structure in contrast to previous works. The umbral and penumbral oscillations are then described as composite oscillation modes. Two regimes are investigated: low and high b regimes. Good results are also obtained for coronal oscillations in the range of some seconds, which are observed in the solar corona. In both applications, we discuss the inftuence of the boundary conditions on the results
Subject: Ondas magnetoidrodinâmicas
Análise espectral
Manchas solares
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 1997
Appears in Collections:IFGW - Dissertação e Tese

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