Ondas de Alfvén no meio interplanetário

Abstract

Ondas de Alfvén são ondas transversais que se propagam ao longo das linhas de campo magnético e podem ser geradas em qualquer fluido eletricamente condutor permeado por um campo magnético. Foram deduzidas em 1942 por Hannes Alfvén através das equações do eletromagnetismo e da hidrodinâmica. A confirmação experimental de sua existência ocorreu sete anos depois, através do estudo de ondas em mercúrio líquido. Já se sabe que essas ondas constituem um mecanismo importante de transporte de energia e momentum em vários sistemas hidromagnéticos, tanto astrofísicos quanto geofísicos. Foram observadas em plasmas interplanetários, na fotosfera solar e na magnetosfera terrestre, onde podem causar as atividades magnéticas chamadas HILDCAAs. Pela sua alta ocorrência e pelo seu papel na ligação e troca de informações entre regiões distintas do espaço, constituem um campo de investigação de interesse crescente, tanto através do seu estudo no meio interplanetário e em laboratórios, quanto por simulações computacionais. Palavras-chave: física espacial, ondas de Alfvén, teoria MHD.Alfvén waves are transversal waves that propagate along magnetic field lines. They can be generated in any fluid able to conduct electricity and in the presence of a magnetic field. The waves were matematically discovered in 1942 by Hannes Alfvén using electromagnetic and hidrodinamic equations. Experimental confirmation of their existence took place seven years later by investigations about waves in liquid mercury. It is known that these waves are an important mechanism of energy and momentum transport in many hidromagnetic system, both astrophysical and geophysical. The waves have been observed in interplanetary plasmas, at the solar photosphere and terrestrial magnetosphere, where they can lead to magnetic activities called HILDCAAs. Due to their high level of ocurrence and important role in the connection and exchange of information between different regions of space, the waves constitute an important field of study, through their investigation in the interplanetary space and laboratories and also by computational simulations. Keywords: space physics, Alfvén waves, MHD theory. IntroduçãoGraças ao progresso da física e das ciências espaciais ocorrido no século passado, foi descoberto que a maior parte da matéria conhecida no universoé formada por plasmas [1]. Podendo ser entendido como o quarto estado da matéria, plasmas são macroscopicamente neutros e contêm um grande número de partículas ionizadas, apresentando comportamento coletivo devidoàs forças coulombianas de longo alcance [2].Porém, nem todo meio contendo partículas carregadas pode ser chamado de plasma. Para que um conjunto de partículas interagentes possa ser classificado como tal, existem certas condições a serem satisfeitas [2-4]:• Na ausência de perturbações externas, o plasmá e macroscopicamente neutro. Em seu interior os campos microscópicos se cancelam, não existindo carga espacial líquida em uma região macroscópica.• Condições de não-neutralidade macroscópica podem ocorrer apenas at...

A irradiância solar: conceitos básicos

“…A energia radiativa proveniente do Sol, especificamente a radiação eletromagnética, é originada no núcleo [15,16,17,18].…”

Radiação quilométrica auroral

“…Causam várias perturbações na região auroral, tais como o surgimento de auroras e o aumento da densidade de corrente do eletrojato auroral, através do acoplamento que ocorre entre a ionosfera e a magnetosfera [5,14]. Ocorrem com maior frequência nas regiões dos ovais aurorais, que são duas regiões de formato oval centradas nos pólos sul e norte magnéticos.…”

“…A magnetosfera terrestreé de extrema importância para a manutenção da vida em nosso planeta, funcionando como uma espécie de escudo e desviando as partículas carregadas provenientes do vento solar [5]. Dentre todos os possíveis fenômenos decorrentes da interação entre o vento solar e a magnetosfera terrestre, este artigo se concentrará na radiação quilométrica auroral.…”