Simulações computacionais da influência da não girotropia dos elétrons na propagação de ondas paralelas em plasmas espaciais

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Schmitz, Roberta Gonçalves
• Orientador(a): Simões Junior, Fernando Jaques Ruiz
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pelotas
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Física
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Plasmas espaciais; Simulações computacionais; Não girotropia; Ondas em plasmas; Space plasmas; Computer simulations; Nongyrotropy; Plasma waves
• Área do conhecimento CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
• Link de acesso: http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/19043

Intensas emissões de ondas de rádio são observadas no meio interplanetário, as quais geralmente são resultados da interação de partículas carregadas do vento solar com os campos magnéticos e elétricos no meio interplanetário. Dentre os possíveis mecanismos que influenciam nas emissões eletromagnética e eletrostática no meio interplanetário estão as características da função de distribuição de velocidades. Quando a distribuição de partículas é simétrica no plano perpendicular às linhas de campo magnético chamamos a distribuição de girotrópica, cuja função de distribuição de velocidades depende apenas das velocidades paralela e perpendicular das partículas. Se a simetria ao redor das linhas de campo é quebrada, a função de distribuição passa a depender também do ângulo de giro e é conhecida como não girotrópica. Importantes exemplos de distribuições não girotrópicas são encontrados em diversos processos em plasmas espaciais, tais como em ondas de choque não colisionais e na interação do vento solar com cometas. Trabalhos recentes sugerem que a não girotropia pode estar relacionada com geração de instabilidades e crescimento de ondas em plasmas. Neste trabalho é estudada a influência de um feixe de elétrons não girotrópico em um plasma de fundo girotrópico via simulações por partículas (PIC - particle-in-cell), as quais são realizadas utilizando o código KEMPO 1D modificado. Os resultados obtidos mostram que a não girotropia desempenha um papel importante na emissão de ondas eletromagnéticas com propagação paralela. Essa emissão está representada por um modo de propagação observado apenas quando a distribuição é não girotrópica, o qual foi chamado de modo NG (Não Girotrópico). Foi observado também que o ângulo de giro está relacionado à intensidade das emissões e que o ângulo de arremesso (pitch angle) está relacionado à velocidade de propagação das ondas. Verificamos que a não girotropia pode, de fato, introduzir energia livre no sistema, representado pelo aumento da energia magnética do sistema quando comparada com o caso girotrópico.