Propomos uma investigação focada na compreensão do papel dos processos cinéticos na regulação e determinação da forma da distribuição de velocidades de elétrons no vento solar. Há evidência experimental de que o vento solar é um meio tênue, não-uniforme, multicomponente que exibe efeitos cinéticos tais como colisões Coulombianas na baixa corona solar e turbulência/atividade de ondas eletromagnéticas em maiores distâncias a partir do Sol. Consequentemente, uma abordagem cinética é geralmente requerida para uma descrição completa dos fenômenos do vento solar, já que os efeitos cinéticos dos macro e microprocessos produzem desvios significativos do equilíbrio termodinâmico local, como sinalizado pela ocorrência de partículas supertérmicas. Assim, questões fundamentais sobre a natureza dos processos cinéticos que regulam e moldam essas distribuições permanecem controversas e sem resposta. O problema central é compreender as propriedades de transporte do vento solar fracamente colisional, e sua conexão com a corona solar), o que requer a consideração de múltiplas escalas, inomogeneidade espacial e variabilidade temporal. Devido à baixa colisionalidade, há uma influência duradoura ("memória") das condições da corona nas características interplanetárias do vento solar. Assim, medidas permitem inferências e provêm um tipo de diagnóstico remoto do plasma coronal. Ao mesmo tempo, devido aos onipresentes efeitos da atividade de ondas eletromagnéticas e turbulência na heliosfera interior, o plasma do vento solar está sujeito a processos lineares e não-lineares que convertem a energia das ondas em energia cinética das partículas que regula e molda a distribuição de partículas no vento solar.
Informações Equipe Financeiro
Objetivo Geral
O projeto de pesquisa proposto aqui focará na compreensão dos aspectos cinéticos do transporte de elétrons do vento solar,
da corona até 1 UA (Unidade Astronômica), especificamente abordando as seguintes questões científicas:
1) Quais são os processos globais e locais que regulam e moldam a distribuição de elétrons e suas componentes no vento solar ?
2) Como a energia das flutuações de campo e fluxos de pequena escala é convertida em energia térmica
nas escalas de raio de Larmor e/ou de dissipação inercial, aquecendo a distribuição de partículas tanto na direção paralela como perpendicular ao campo magnético ambiente ?
3) Quais são as características de dispersão, ou quais modos de oscilação (usando a linguagem da análise
de dispersão de modos normais) que desempenham o papel principal nas escalas de dissipação ?
Investigaremos a relevância de diferentes processos eletromagnéticos produzidos por anisotropias na temperatura de elétrons e/ou populações com fluxo diferencial na heliosfera interior. A evolução não-linear das instabilidades cinéticas relevantes serão examinadas, em particular seu papel na evolução do vento solar e na formação de distribuições eletrônicas térmicas e não-térmicas. Embora os principais processos físicos abordados neste projeto sejam focados nos elétrons, assumindo os íons como um fundo neutralizante, e para o fim de conservação de energia, inferências sobre a distribuição e transporte de íons serão providas. Um dos resultados será a estimativa da energia adicional via aquecimento de onda/turbulência necessário para responder pelas observações. Determinaremos também coeficientes de transporte colisional e o papel das colisões Coulombianas no vento solar.