A influência dos parâmetros do vento solar na emissão de AKR durante tempestades magnéticas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Edio da Costa Júnior
Data de Publicação: 2006
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/MTC-m13@80/2006/04.07.16.50
Resumo: Vários fenômenos puderam ser melhor estudados ou até mesmo foram descobertos depois do desenvolvimento dos satélites e espaçonaves. Dentre esses fenômenos podemos destacar a Radiação Quilométrica Auroral (AKR). O fenômeno foi descoberto apenas há pouco mais de 30 anos; suas freqüências típicas são muito baixas para penetrar na ionosfera em direção à Terra. É gerada através de interações onda-partícula na região noturna do planeta, acima da região auroral. A energia necessária para sua geração provém dos feixes de elétrons que se precipitam nas regiões aurorais. É gerada principalmente no modo extraordinário (modo-X), no intervalo de freqüências de 20-800 kHz, próximo da freqüência local ciclotrônica de elétrons. Atualmente, sabe-se muito bem que a AKR é intensificada durante subtempestades magnéticas, sendo bem correlacionada com o índice AE. Entretanto, estudos recentes tem mostrado que a radiação desaparece nas fases inicial e principal de algumas tempestades magnéticas, apesar do grande aumento do índice AE e de correntes alinhadas ao campo. Nesses casos a radiação volta a ser emitida na fase de recuperação. Esse comportamento sugere que o campo elétrico alinhado ao campo magnético que acelera os elétrons que se precipitam e induz correntes alinhadas não é formado nas fases inicial e principal de algumas tempestades magnéticas. Nesse estudo o interesse é quantificar a AKR e estudar a influência dos parâmetros do vento solar nas emissões durante tempestades magnéticas. Para esse fim foi desenvolvido um índice numérico baseado na intensidade da radiação auroral exibida nos espectrogramas dinâmicos. Esse índice numérico representa a intensidade da AKR e foi chamado índice AKR. Foram selecionados alguns eventos para os quais estão disponíveis os espectrogramas da AKR e os parâmetros do plasma interplanetário e os índices geomagnéticos AE e Dst. Dentre os eventos selecionados, em alguns a AKR é emitida durante todo o tempo da tempestade e em outros observa-se o desaparecimento da AKR nas fases iniciais da tempestade. A análise dos eventos revelou que o parâmetro determinante para a presença ou ausência da AKR é a densidade de plasma da lâmina de plasma, enquanto o parâmetro que melhor se correlaciona com a AKR é a velocidade do vento solar.
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spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisA influência dos parâmetros do vento solar na emissão de AKR durante tempestades magnéticasThe influence of the solar wind parameters on the AKR emission during magnetic storms2006-02-20Maria Virgínia AlvesWalter Demetrio Gonzalez AlarconEzequiel EcherLuiz Fernando ZiebellEdio da Costa JúniorInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)Programa de Pós-Graduação do INPE em Geofísica EspacialINPEBRgeofísica espacialRadiação Quilométrica Auroral (AKR)tempestades magnéticasinterações SolTerraplasmas espaciaisRadiação eletromagnéticaatividade auroralvento solarspace geophysicsAuroral Kilometric Radiation (AKR)magnetic stormssolar terrestrial interactionspace plasmaselectromagnetic radiationauroral activitysolar windVários fenômenos puderam ser melhor estudados ou até mesmo foram descobertos depois do desenvolvimento dos satélites e espaçonaves. Dentre esses fenômenos podemos destacar a Radiação Quilométrica Auroral (AKR). O fenômeno foi descoberto apenas há pouco mais de 30 anos; suas freqüências típicas são muito baixas para penetrar na ionosfera em direção à Terra. É gerada através de interações onda-partícula na região noturna do planeta, acima da região auroral. A energia necessária para sua geração provém dos feixes de elétrons que se precipitam nas regiões aurorais. É gerada principalmente no modo extraordinário (modo-X), no intervalo de freqüências de 20-800 kHz, próximo da freqüência local ciclotrônica de elétrons. Atualmente, sabe-se muito bem que a AKR é intensificada durante subtempestades magnéticas, sendo bem correlacionada com o índice AE. Entretanto, estudos recentes tem mostrado que a radiação desaparece nas fases inicial e principal de algumas tempestades magnéticas, apesar do grande aumento do índice AE e de correntes alinhadas ao campo. Nesses casos a radiação volta a ser emitida na fase de recuperação. Esse comportamento sugere que o campo elétrico alinhado ao campo magnético que acelera os elétrons que se precipitam e induz correntes alinhadas não é formado nas fases inicial e principal de algumas tempestades magnéticas. Nesse estudo o interesse é quantificar a AKR e estudar a influência dos parâmetros do vento solar nas emissões durante tempestades magnéticas. Para esse fim foi desenvolvido um índice numérico baseado na intensidade da radiação auroral exibida nos espectrogramas dinâmicos. Esse índice numérico representa a intensidade da AKR e foi chamado índice AKR. Foram selecionados alguns eventos para os quais estão disponíveis os espectrogramas da AKR e os parâmetros do plasma interplanetário e os índices geomagnéticos AE e Dst. Dentre os eventos selecionados, em alguns a AKR é emitida durante todo o tempo da tempestade e em outros observa-se o desaparecimento da AKR nas fases iniciais da tempestade. A análise dos eventos revelou que o parâmetro determinante para a presença ou ausência da AKR é a densidade de plasma da lâmina de plasma, enquanto o parâmetro que melhor se correlaciona com a AKR é a velocidade do vento solar.Several phenomena could be better studied and even disclosed after the development of the satellites and spacecrafts. Auroral Kilometric Radiation (AKR) is one of these phenomena. AKR was first detected only about thirty years ago; its typical frequencies are too low to penetrate earthward across the ionosphere. This radiation is generated through wave-particle interactions, in the nightside region above the auroral ionosphere. It grows at the expense of free energy from the precipitating auroral electron beam. It is generated mainly in the extraordinary (X) mode, in the frequency range of 20-800 kHz, near the local electron cyclotron frequency. Nowadays, it is well known that AKR is intensified during magnetic substorms and has a good correlation with the AE magnetic index. However, recent studies showed that the radiation disappears in the initial and main phases of some magnetic storms, in spite of the large enhancement of the AE index and field aligned currents. The radiation activates strongly in the recovery phase. This behavior suggests that the field-aligned electric field, which accelerates precipitating electrons and drives fieldaligned currents, is not formed in the initial and main phases of some magnetic storms. In this work, we are interested in quantify the AKR emission and study the influence of the solar wind parameters on AKR during magnetic storms. In order to do this, a numerical AKR index was developed, based on the intensity of the auroral radiation shown by AKR dynamical spectra. This numerical AKR index represents the intensity of AKR and we called it AKR index. We selected a few events for which we have available the AKR spectrum along with the interplanetary plasma parameters and the geomagnetic indices Dst and AE. Among the selected events we found some where AKR is present all the way during a magnetic storm, but others where AKR is suppressed during the initial and main phases of the storms. By analyzing the events we observe that the main parameter to determine the presence or absence of AKR is the plasma density of the plasma sheet. 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