Determinação de velocidades e tempos de chegada de ejeções coronais de massa direcionadas para a Terra utilizando o método CORSET

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Amanda Lúcia Mesquita
• Orientador(a): Alisson Dal Lago, Carlos Roberto Braga
• Banca de defesa: Joaquim Eduardo Rezende Costa, Jean Pierre Raulin
• 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: Coronal Mass Ejections (CMEs) are large structures constituted of plasma and magnetic field that are expelled by the Sun into the heliosphere. CMEs pointing along the Sun-Earth line, called halo CMEs, are the main cause of geomagnetic storms. It is necessary to forecast the arrival of CMEs at Earth to avoid damages or failures in commonly used technological systems, such as power grids system. However, the way that we see the CMEs prevents us from making direct measurements of the frontal propagation speed necessary to kinematically describe this phenomenon. Schwenn et al. (2001) and Schwenn et al. (2005) proposed the use of the lateral expansion speed of the CMEs as a proxy to the radial speed. They obtained good results to predict the travel time of CMEs towards Earth. In this work, we calculate the expansion speed for a set of 36 events using a computational algorithm called CORonal SEgmatation Technique (CORSET), which tracks the CME and calculates kinematic parameters, such as radial and expansion speeds. The arrival times were obtained based on observations of interplanetary counterparts of CMEs in the vicinity of the Earth and compared to the arrival times calculated by using an empirical model. From the results of the 36 events we obtained an empirical model to determine arrival times of CMEs, described by the expression T$_{tr}$ = 174, 98 − 16, 40 × ln(V$_{exp}$), where V$_{exp}$ is the expansion speed.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2017/10.02.18.43

Ejeções coronais de massa, do inglês Coronal Mass Ejections (CMEs), são grandes estruturas constituídas de plasma e campo magnético que são expelidas pelo Sol na heliosfera. CMEs na direção Sol-Terra, denominadas CMEs do tipo halo, são a principal causa de tempestades geomagnéticas. Prever a chegada de CMEs na Terra é necessário para evitar danos ou falhas em sistemas tecnológicos amplamente utilizados, como as redes de transmissão de energia elétrica. Entretanto, a maneira como observamos as CMEs nos impede de fazer medidas diretas da velocidade de propagação frontal, necessária para descrever cinematicamente esse fenômeno. Schwenn et al. (2001) e Schwenn et al. (2005) propuseram o uso da velocidade de expansão lateral das CMEs como aproximação para a velocidade radial de propagação, obtendo bons resultados para predição do tempo de viagem de CMEs na direção da Terra. Neste trabalho, calculamos as velocidades de expansão lateral para um conjunto de 36 eventos utilizando um algoritmo computacional chamado CORonal SEgmatation Technique (CORSET), que rastreia a CME e calcula parâmetros cinemáticos, como as velocidades radial e de expansão. Os tempos de chegada das CMEs foram obtidos com base em observações de correspondentes interplanetários de CMEs nas vizinhanças da Terra e comparados com os tempos calculados a partir de um modelo empírico. A partir dos resultados dos 36 eventos obtivemos uma relação empírica para determinar tempos de chegada de CMEs, descrita pela expressão T$_{tr}$ = 174, 98 − 16, 40 × ln(V$_{exp}$), onde V$_{exp}$ é a velocidade de expansão.