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Ver el documento (formato PDF)   Romanelli, Norberto Julio.  "Transferencia de energía y cantidad de movimiento en magnetósferas inducidas"  (2015-12-04)
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
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Resumen:
La presente tesis propone, como objetivo general, contribuir al estudio de los plasmas astrofísicos presentes en los alrededores y dentro de diferentes magnetósferas inducidas en el sistema solar, más específicamente las de Marte, Titán, Venus y el cometa P/Halley. Utilizando mediciones provistas por distintas misiones espaciales conjuntamente con herramientas teóricas, se estudian propiedades fundamentales de las mismas y su relación con los distintos fenómenos de transferencia de energía y cantidad de movimiento entre cada uno de dichos objetos y el plasma que los rodea. Específicamente, se determinan propiedades de ondas de plasma observadas en las cercanías de Marte y Venus por las sondas Mars Global Surveyor (MGS) y Venus Express (VEX) y su relación con inestabilidades microscópicas que derivan de la interacción de sus exósferas con el viento solar. A tal fin se utiliza como marco teórico general la descripción magnetohidrodinámica (MHD), aunque teniendo en cuenta también efectos adicionales tales como la corriente de Hall y otros derivados a partir de la teoría cinética. A partir de modelos teóricos advertimos que las ondas observadas proveen evidencia indirecta de la pérdida de neutros atmosféricos en ambos planetas. Asimismo, a partir de las ecuaciones MHD también modelamos la estructura global de las magnetósferas inducidas y su dependencia con las variaciones del medio circundante, obteniendo resultados concordantes con observaciones de la morfología magnética provistas por MGS en el entorno marciano. La morfología magnética es también estudiada en el entorno del cometa Halley (en estado activo) por medio de observaciones provistas por la sonda Vega-1, permitiendo complementar estudios previos acerca de las discontinuidades situadas dentro de esta clase de magnetósferas. Gracias a observaciones provistas por la sonda Cassini, se investigaron también los procesos de aceleración de partículas cargadas provenientes de la atmósfera de Titán. Dichos estudios muestran la importancia de las fuerzas de tensión magnética en estos entornos y nos permiten derivar estimaciones del flujo de partículas que pierde dicho satélite. En síntesis, el trabajo efectuado en esta tesis se ha centrado en la compleja interacci ón de los objetos atmosféricos mencionados con sus respectivos entornos de plasma magnetizados y ha permitido, entre otras cosas, evaluar distintos procesos de transferencia de energía y cantidad de movimiento.

Abstract:
The main goal of the present thesis is to contribute to the study of the astrophysical plasmas in the surroundings and within different induced magnetospheres (IMs) in the solar system, more specifically those of Mars, Titan, Venus and Halley's comet. By making use of measurements provided by different space missions together with theoretical tools, we study fundamental properties of these environments and their relationship with different phenomena of transfer of energy and linear momentum between each of these objects and the plasma around them. Specifically, we determine properties of the plasma waves observed by the Mars Global Surveyor (MGS) and Venus Express spacecrafts in the surroundings of Mars and Venus, and their relationship with microscopic instabilities that arise as a result of the interaction of their exospheres with the solar wind. To this end, we use the magnetohydrodynamic (MHD) description as a general theoretical framework, taking also into account additional effects such as the Hall current and other kinetic effects. From theoretical models, we find that these waves provide indirect evidence of the loss of neutral atmospheric particles in both planets. Additionally, by making use of the MHD equations, we model the global structure of the IMs and its response to variabilities on the surrounding medium. Our results are in agreement with observations of the magnetic field morphology obtained by MGS in the Martian environment. The magnetic field morphology is also studied in the surroundings of Halley's comet (in active state) by means of measurements provided by the Vega-1 spacecraft. This allows to complement previous works about the discontinuities located inside this kind of magnetospheres. Thanks to measurements provided by the Cassini spacecraft, we also investigate the acceleration processes of charged particles originated in the atmosphere of Titan. These studies show the importance of the magnetic tension forces in these environments and allow to derive estimates of the flux of particles that escape from this moon. In summary, the work performed in this thesis has been focused on the complex interaction between the previously mentioned atmospheric objects and their respective magnetized plasma environments. Among other things, the present study has allowed to evaluate different processes of transfer of energy and linear momentum.

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Registro:
Título : Transferencia de energía y cantidad de movimiento en magnetósferas inducidas     =    Transfer of energy and linear momentum in induced magnetospheres
Autor : Romanelli, Norberto Julio
Director : Bertucci, César
Gómez, Daniel
Consejero : Dasso, Sergio
Jurados : Machado, Marcos  ; Blanco Cano, Xochitl G.  ; Morales, Laura
Año : 2015-12-04
Editor : Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Filiación : Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE)
Grado obtenido : Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Físicas
Ubicación : Preservación - http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_5875_Romanelli
Idioma : Inglés
Area Temática : Física / Astrofísica
Física / Física del Plasma
Palabras claves : PLASMAS ASTROFISICOS; MAGNETOSFERAS INDUCIDAS; TOPOLOGIA MAGNETICA; ONDAS DE PLASMA DE ULTRA BAJA FRECUENCIA; EROSION ATMOSFERICA; ASTROPHYSICAL PLASMAS; INDUCED MAGNETOSPHERES; MAGNETIC FIELD TOPOLOGY; ULTRA-LOW FREQUENCY PLASMA WAVES; ATMOSPHERIC EROSION
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