Dinámica del Plasma en la Atmósfera Solar con Términos Radiativos

Bautista Torres, Carlos Andrés

Dinámica del Plasma en la Atmósfera Solar con Términos Radiativos

dc.contributor.advisor	Lora Clavijo, Fabio Duván
dc.contributor.author	Bautista Torres, Carlos Andrés
dc.contributor.evaluator	Becerra Vergara, Eduar Antonio
dc.contributor.evaluator	Navarro Noguera, Anamaría
dc.date.accessioned	2022-09-09T16:19:44Z
dc.date.available	2022-09-09T16:19:44Z
dc.date.created	2022-09-04
dc.date.issued	2022-09-04
dc.description.abstract	La generación de radiación es un fenómeno que se da en todas las capas del Sol, desde el núcleo mediante fusión nuclear, hasta la corona solar con su espectro de emisión. Dicha radiación juega un papel importante en el estudio de la atmósfera solar y las diferentes estructuras que se forman en esta región, tales como fulguraciones, arcadas coronales y el calentamiento coronal. Esto se debe a que la interacción materia-radiación abunda, especialmente en la fotosfera, donde el plasma está en equilibrio térmico local y la pérdida de calor por radiación no es despreciable. Para determinar la influencia de la radiación en la atmósfera solar, en este trabajo se realizó un análisis de la propagación de ondas magnetohidrodinámicas no lineales, considerando términos radiativos. Particularmente, se estudió la propagación de ondas de gravedad y la oscilación de ondas de Alfvén; el primer fenómeno enfocado en la atmósfera inferior y el segundo en arcadas coronales. Para modelar dichos fenómenos, se utilizó un código que resuelve las ecuaciones de la magnetohidrodinámica, el código MAGNUS, al cual se le incorporó un módulo para resolver la ecuación de transferencia de radiación considerando las teorías de opacidad bound-free y scattering. Con el fin de verificar el correcto funcionamiento del nuevo módulo, se realizaron pruebas numéricas en el régimen isotérmico, y considerando un perfil analítico de la temperatura. Finalmente, se determinó la influencia de los términos radiativos en la atmósfera solar, obteniendo pérdidas de energía de hasta 28.7% en la propagación de ondas de gravedad, dando evidencia de la gran importancia de considerar pérdidas de calor por radiación en simulaciones de la atmósfera baja.
dc.description.abstractenglish	Radiation generation is a phenomenon that occurs in all layers of the Sun, from the core through nuclear fusion to the solar corona with its emission spectrum. This radiation plays an essential role in studying the solar atmosphere and the different structures in this region, such as flares, coronal arcs, and coronal heating. The aforementioned is due to abundant matter-radiation interaction, especially in the photosphere, where the plasma is in local thermal equilibrium and heat loss by radiation is not negligible. In order to determine the influence of radiation in the solar atmosphere, in this work, we analyze the propagation of nonlinear magnetohydrodynamic waves, considering radiative terms. In particular, we studied the propagation of gravity waves and the oscillation of Alfvén pulses; the first phenomenon focused on the lower atmosphere and the second on coronal arcs. To model these phenomena, we used a code that solves the equations of Magnetohydrodynamics, the MAGNUS code, to which a module was incorporated to solve the radiation transfer equation considering the bound-free and scattering opacity theories. In order to verify the correct operation of the new module, we carried out numerical tests in the isothermal regime and considering an analytical temperature profile. Finally, the influence of radiative terms in the solar atmosphere was determined, obtaining energy losses of up to 28.7% in the propagation of gravity waves, giving evidence of the great importance of considering radiative heat losses in simulations of the lower atmosphere.
dc.description.degreelevel	Maestría
dc.description.degreename	Magíster en Matemática Aplicada
dc.description.orcid	https://orcid.org/0000-0002-1681-6253
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/11306
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ciencias
dc.publisher.program	Maestría en Matemática Aplicada
dc.publisher.school	Escuela de Física
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Magnetohidrodinámica
dc.subject	Transferencia de Radiación
dc.subject	Métodos Numéricas
dc.subject	Atmósfera Solar
dc.subject.keyword	Magnetohydrodynamics
dc.subject.keyword	Radiative Transfer
dc.subject.keyword	Numerical Methods
dc.subject.keyword	Solar Atmosphere
dc.title	Dinámica del Plasma en la Atmósfera Solar con Términos Radiativos
dc.title.english	Plasma Dynamics in the Solar Atmosphere with Radiative Terms
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
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