Estudo do decréscimo no fluxo de elétrons do cinturão de radiação de Van Allen sob influência de ICMEs

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Vinicius Deggeroni
• Orientador(a): Marlos Rockenbach da Silva, Nelson Jorge Schuch
• Banca de defesa: Lígia Alves da Silva, Maria Virginia Alves, Flávia Reis Cardoso Rojas
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Geofísica Espacial/Ciências do Ambiente Solar-Terrestre
• País: BR
• Resumo em Inglês: The general objective of this work is to study the behavior of the electron flux of the Van Allen radiation belt under the influence of Interplanetary Coronal Mass Ejections (ICMEs).Data from the RBSP-ECT-Radiation Belt Storm Probes (Energetic Particles Composition Thermal Plasma Suite), from the two twin probes of the Van Allen Probes mission, located in the radiation belt, are used.To quantify the intensity of the storm-causing structures, the Dst-Disturbance Storm Time index will be used, and the solar wind parameters density, temperature, velocity and magnetic field, as measured by ACE satellites - Advanced Composition Explorer and DSCOVR - Deep Space Climate Observatory.The investigation of these data aims to understand the physical phenomena that cause variations in the flow of electrons, such as the focus on dropouts, loss of electrons from the belt. For the entire time period from August 2012 to December 2016, only events with presence of ICMEs were selected, which in turn were classified for the observational variations in the radiation belt and the type and presence of magnetic cloud generating the disturbance. For each class studied was using the method of analysis of overlapping time, in order to relate statistically different events in different media. The case study for two events, classified according to the type of recovery in the radiation belt, showed that the Bz component of the interplanetary magnetic field is related to the variability in the population of the particles in the outer belt, for the two classes studied. Variability was also observed in relativistic electrons, in all classes through the method of superimposed time analysis employed. It was found a response pattern of the superimposed time analysis in the radiation belt, in which the dynamics of relativistic electrons for the outer belt is related to the observed variations in the component Bz of the interplanetary field when negative, mainly for the separation of classes the type of cloud. In addition, this study concluded that events with signatures of high variation in the electron flow in the outer belt were found for periods of greater geo-effectiveness and that ICMEs containing magnetic clouds are more likely to cause dropout.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21c/2019/03.13.16.08

O objetivo geral deste trabalho é estudar o comportamento do fluxo de elétrons do cinturão de radiação de Van Allen, sob a influência de Ejeções de Massa Coronal Interplanetárias - ICMEs. São utilizados dados do instrumento RBSP-ECT Radiation Belt Storm Probes Energetic Particles Composition & Thermal Plasma Suite, das duas sondas gêmeas da missão Van Allen Probes, que medem o fluxo de elétrons do cinturão de radiação. Para quantizar a intensidade das estruturas causadoras das tempestades foram utilizados dados do índice Dst - Disturbance Storm Time, e os parâmetros do Vento Solar, tais como: densidade, temperatura, velocidade e campo magnético, medidos in situ, pelos satélites ACE - Advanced Composition Explorer e DSCOVR - Deep Space Climate Observatory. A investigação desses dados visa entender os fenômenos físicos que causam variações no fluxo de elétrons, com o foco na perda de elétrons do cinturão, fenômeno conhecido por dropouts. Para todo o intervalo de tempo de Agosto de 2012 a Dezembro de 2016 foram selecionados apenas eventos com presença de ICMEs, que por sua vez foram classificados quanto às variações observacionais no cinturão de radiação e quanto ao tipo e presença de nuvem magnética geradora do distúrbio. Para cada classe estudada foi usando o método de análise de época superposta, visando assim relacionar estatisticamente eventos distintos em meios distintos. O estudo de caso para dois eventos, classificados quanto ao tipo de recuperação no cinturão de radiação mostrou que a componente Bz do campo magnético interplanetário tem relação com a variabilidade na população das partículas no cinturão externo, para as duas classes estudadas. Foi também constatada a variabilidade nos elétrons relativísticos, em todas as classes através do método de análise de época superposta empregado. Foi encontrado um padrão de resposta da análise de época superposta no cinturão de radiação, em que a dinâmica de elétrons relativísticos para o cinturão externo tem relação com as variações observadas na componente Bz do campo interplanetário quando negativo, principalmente para a separação de classes quanto ao tipo de nuvem. Além disso, esse estudo concluiu que eventos com assinaturas de alta variação no fluxo de elétrons no cinturão externo, foram encontrados para períodos de maior geo-efetividade e que ICMEs contendo nuvens magnéticas tem maior propensão em causar dropout.