Efecto de las colisiones en un plasma parcialmente ionizado para la manifestación de fulguraciones solares en la región cromosférica

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dc.contributor.advisorLora Clavijo, Fabio Duván
dc.contributor.authorMontañez Lobo, Adrián Ricardo
dc.contributor.evaluatorOrozco Ospino, Eduardo Alberto
dc.contributor.evaluatorBecerra Vergara, Eduar Antonio
dc.date.accessioned2025-06-10T21:13:09Z
dc.date.available2025-06-10T21:13:09Z
dc.date.created2025-06-10
dc.date.issued2025-06-10
dc.description.abstractLas fulguraciones solares son fenómenos caracterizados por la liberación explosiva de la energía que está almacenada en el campo magnético solar, en forma de energía cinética, térmica y por radiación electromagnética, a través del mecanismo de la reconexión magnética. Estos fenómenos son caracterizados por considerarse de carácter coronal, por lo cual han sido estudiados bajo el marco de los fluidos totalmente ionizados. Sin embargo, durante estos eventos se han registrado trazas de emisión en el espectro del hidrógeno, las cuales sugieren la presencia de procesos de ionización y recombinación. En el presente trabajo de grado se desarrolla la reconexión magnética en el marco de las fulguraciones solares de origen cromosférico. Para ello, se analiza la posibilidad de que ocurran estos eventos en un entorno que involucre plasma parcialmente ionizado, por medio del análisis energético y morfológico del sistema. Así mismo, se observa el efecto de la interacción por medio las colisiones elásticas e inelásticas, sobre el proceso de la reconexión magnética. Con este propósito, se emplea el código MAGNUS, un código magnetohidrodinámico diseñado para computación paralela que integra los efectos de la resistividad óhmica y la transferencia de calor. Este código está adaptado para simular la interacción de dos fluidos, la cual se describe mediante términos de colisiones. Para resolver estos términos, se implementa un esquema de evolución Explícito-Implícito, que facilita el cálculo de términos rígidos. De este trabajo se obtuvo que, para un volumen de 0.4 x 0.0078 x 0.4 ~ [Mm³] en la cromósfera, las escalas de energía liberada comprenden los 10^19 y los 10^20 ergios, lo cual son escalas aceptables considerando el volumen tan reducido en comparación con las escalas esperadas de una fulguración. Así mismo, se determinó que en esta región el efecto de las colisiones juega un papel importante, mostrando aumentos de hasta un 50\% de la energía liberada cuando se tiene en consideración el efecto de las colisiones.
dc.description.abstractenglishSolar flares are phenomena characterized by the explosive release of energy stored in the solar magnetic field, in the form of kinetic energy, thermal energy, and electromagnetic radiation, through the mechanism of magnetic reconnection. These phenomena are typically considered coronal in nature, and thus have been studied within the framework of fully ionized fluids. However, during these events, traces of hydrogen emission have been recorded in the spectrum, suggesting the presence of ionization and recombination processes. In this undergraduate thesis, magnetic reconnection is developed within the framework of solar flares of chromospheric origin. To achieve this, the possibility of such events occurring in an environment involving partially ionized plasma is analyzed through an energetic and morphological analysis of the system. Additionally, the effect of elastic and inelastic collisions on the magnetic reconnection process is examined. For this purpose, the MAGNUS code is employed, a magnetohydrodynamic code designed for parallel computing that incorporates the effects of Ohmic resistivity and heat transfer. This code is adapted to simulate the interaction of two fluids, described through collision terms. To solve these terms, an Explicit-Implicit evolution scheme is implemented, facilitating the calculation of stiff terms. From this work, it was found that for a volume of 0.4 x 0.0078 x 0.4 ~ [Mm³] in the chromosphere, the energy release scales range between 10^19 and 10^20 ergs, which are acceptable scales considering the small volume compared to the expected scales of a solar flare. Furthermore, it was determined that in this region, the effect of collisions plays a significant role, showing increases of up to 50\% in the released energy when collision effects are taken into account.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameFísico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/45793
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programFísica
dc.publisher.schoolEscuela de Física
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectFulguraciones cromosféricas
dc.subjectMagnetohidrodinámica
dc.subjectReconexión magnética
dc.subjectPlasma parcialmente ionizado
dc.subject.keywordChromospheric flares
dc.subject.keywordMagnetohydrodynamics
dc.subject.keywordMagnetic reconnection
dc.subject.keywordPartially ionized plasma
dc.titleEfecto de las colisiones en un plasma parcialmente ionizado para la manifestación de fulguraciones solares en la región cromosférica
dc.title.englishEffect of collisions in a partially ionized plasma on the manifestation of solar flares in the chromospheric region
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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