Turbulencia y Microprocesos en Plasmas Inhomogéneos del Viento Solar
Autores: Krafft, Catherine; Volokitin, Alexander S.; Gauthier, Gaëtan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Turbulencia y Microprocesos en Plasmas Inhomogéneos del Viento Solar
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Fluctuaciones de densidad
Turbulencia de ondas de Langmuir
Haces de electrones energéticos
Erupciones solares
Plasmas inhomogéneos
Emisiones electromagnéticas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Las fluctuaciones de densidad aleatorias observadas en el plasma del viento solar influyen crucialmente en la turbulencia de ondas de Langmuir generada por haces de electrones energéticos expulsados durante las erupciones solares. Estos son fenómenos poderosos que consisten en una cadena de procesos sucesivos que conducen, en última instancia, a fuertes emisiones electromagnéticas. Los procesos a pequeña escala que rigen las interacciones entre las ondas, los haces y los plasmas inhomogéneos necesitan ser estudiados para explicar tales fenómenos macroscópicos. Además, la complejidad inducida por las irregularidades del plasma requiere encontrar nuevos enfoques y modelos. Por lo tanto, se construyeron herramientas teóricas y numéricas para describir la turbulencia de ondas de Langmuir y la dinámica de los haces en plasmas inhomogéneos, en forma de un modelo hamiltoniano autoconsistente que incluye una descripción fluida para el plasma y un enfoque cinético para el haz. Sobre esta base, se realizaron simulaciones numéricas con el fin de arrojar luz sobre el impacto de las fluctuaciones de densidad en la dinámica del haz, la radiación de ondas electromagnéticas, la generación de turbulencia de ondas de Langmuir, el acoplamiento de las ondas y los fenómenos de decaimiento que involucran ondas de Langmuir y de baja frecuencia, la aceleración de electrones del haz, sus mecanismos de difusión, la modulación de las formas de onda de Langmuir y las propiedades estadísticas de las distribuciones de los campos radiados. El artículo presenta los principales resultados obtenidos en forma de revisión.
Descripción
Las fluctuaciones de densidad aleatorias observadas en el plasma del viento solar influyen crucialmente en la turbulencia de ondas de Langmuir generada por haces de electrones energéticos expulsados durante las erupciones solares. Estos son fenómenos poderosos que consisten en una cadena de procesos sucesivos que conducen, en última instancia, a fuertes emisiones electromagnéticas. Los procesos a pequeña escala que rigen las interacciones entre las ondas, los haces y los plasmas inhomogéneos necesitan ser estudiados para explicar tales fenómenos macroscópicos. Además, la complejidad inducida por las irregularidades del plasma requiere encontrar nuevos enfoques y modelos. Por lo tanto, se construyeron herramientas teóricas y numéricas para describir la turbulencia de ondas de Langmuir y la dinámica de los haces en plasmas inhomogéneos, en forma de un modelo hamiltoniano autoconsistente que incluye una descripción fluida para el plasma y un enfoque cinético para el haz. Sobre esta base, se realizaron simulaciones numéricas con el fin de arrojar luz sobre el impacto de las fluctuaciones de densidad en la dinámica del haz, la radiación de ondas electromagnéticas, la generación de turbulencia de ondas de Langmuir, el acoplamiento de las ondas y los fenómenos de decaimiento que involucran ondas de Langmuir y de baja frecuencia, la aceleración de electrones del haz, sus mecanismos de difusión, la modulación de las formas de onda de Langmuir y las propiedades estadísticas de las distribuciones de los campos radiados. El artículo presenta los principales resultados obtenidos en forma de revisión.