Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2015 |
| Autor(a) principal: |
Tereza Satiko Nishida Pinto |
| Orientador(a): |
Joaquim Eduardo Rezende Costa |
| Banca de defesa: |
Adriana Benetti Marques Valio,
Luis Eduardo Antunes Vieira,
Carlos Guilhermo Giménez de Castro,
Jean-Pierre Raulin |
| Tipo de documento: |
Tese
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| Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
| Idioma: |
por |
| Instituição de defesa: |
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
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| Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação do INPE em Astrofísica
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
BR
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| Resumo em Inglês: |
Solar are microwave emission observations show indirectly that active regions are a complex and inhomogeneous magnetic environment. The microwave emission is due to the gyrosynchrotron emission mechanism, sensible to magnetic field as well as to the nonthermal electrons density and spatial distribution. However, so far there are no accurate descriptions of magnetic field and electrons population features during the are. Bidimensional and tridimensional magnetic field models have been used and more recent works incorporated assymetries such as magnetic convergence points at the photosphere or multi-thread models. The electron description evolved in the direction of solving Fokker-Planck equations for different kinds of injections producing relevant distributions in the observed electron dynamics. Combining these two features in a single analysis method involves several unknown variables and requires great mathematical and computational efforts. In this work, a forward fitting methodology was developed to model the magnetic field and the electrons properties in order to reproduce spectra and images observed by the Nobeyama Radio Heliograph and Polarimeters. This methodology is based on Pikaia, an optimization scheme to search in the parameters' space and to select the best combination by comparing families of models to the observations. To calculate these models, gyrosynchrotron radiation transfer is performed through a magnetic medium described by the force free magnetic field model. Emitting electrons are described by a nonthermal energy distribution and spatial distributions assume footpoint or looptop concentrations in the magnetic loops, among other asymetries. The method was applied to the X3.4 GOES class event SOL2006-12-13T02:21 that occured on active region AR 10930. Brightness maps in four frequencies were calculated and were able to reproduce spectra and some geometric aspects of the observations. |
| Link de acesso: |
http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2015/02.03.15.32
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Resumo: |
Observações da emissão eletromagnética das explosões solares indicam indiretamente que regiões ativas são ambientes de campo magnético complexo e inomogêneo. A emissão em microondas e devida ao mecanismo girossincrotrônico, portanto sensível a direção e intensidade do campo magnético, bem como a densidade e distribuição de elétrons não térmicos na região. Porém, não existe uma descrição acurada do campo magnético e da população de elétrons nessa região durante uma explosão solar. Historicamente, modelos bidimensionais e tridimensionais com campos magnéticos dipolares foram utilizados. Estudos mais recentes incorporaram assimetrias aos campos sob a forma de pontos de convergência assimétricos na fotosfera ou arcos múltiplos. A descrição dos elétrons avançou na direção de resolver as equações de Fokker-Planck para diferentes tipos de injeções e produzindo distribuições relevantes para a dinâmica dos eventos observados. Combinar esses dois aspectos numa única análise envolve um grande número de variáveis e demanda grande esforço matemático-computacional. Neste trabalho, foi desenvolvida uma metodologia forward fitting de modelagem do campo magnético e de propriedades dos elétrons para ajustar espectros e imagens observadas pelo Rádio Heliógrafo e Rádio Polarímetro de Nobeyama. Essa metodologia baseia-se num método de otimização para varrer o espaço de parâmetros, o Pikaia. Ele seleciona o melhor modelo comparando classes de modelos às observações e selecionando aqueles de menor diferença. Para calcular esses modelos, fez-se o cálculo da transferência radiativa da radição girossincrotrônica em microondas num ambiente magnético descrito pelo modelo do campo magnético livre de forças. Os elétrons emissores são descritos por uma distribuição não térmica em energia e por uma distribuição espacial que simula concentrações no topo ou nos pés dos arcos magnéticos, dentre outras assimetrias. Esse método foi aplicado à explosão solar SOL2006-12-13T02:21 classe GOES X3,4, observada na região ativa AR 10930. Foram calculados mapas de distribuição de brilho em quatro frequências e os melhores modelos reproduziram espectros e alguns aspectos geométricos das imagens observadas. |
