Efeitos da distribuição espacial de elétrons na emissão em rádio das explosões solares

• Main Author: Paulo José de Aguiar Simões
• Other Authors: Maria Virgínia Alves
• Language: Portuguese
• Published: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais 2009
• Online Access: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m18@80/2009/03.20.18.35

Apresentamos neste trabalho um estudo da distribuição espacial dos elétrons acelerados em explosões solares e da emissão em rádio produzida. Avaliamos a dinâmica dos elétrons a partir de um feixe injetado no topo de um arco magnético convergente, verificando as alterações temporais em energia, ângulo de passo e posição ao longo do arco. A evolução dinâmica dos elétrons foi obtida a partir de um código numérico que calcula soluções para a equação de Fokker-Planck, considerando os efeitos de colisões Coulombianas, espelhamento magnético e difusão de ângulo de passo. As soluções descrevem as funções de distribuição em energia e ângulo de passo das populações de elétrons para cada posição de espaço e instante de tempo, pré-definidas no código. Com estas funções, calculamos a emissão girossincrotrônica em rádio destes elétrons em um ambiente tridimensional, utilizando um código numérico que desenvolvemos neste trabalho. Com estas ferramentas, estudamos diversos casos de injeção e aprisionamento de elétrons, avaliando os efeitos nas características espaciais, espectrais e temporais da emissão. Apresentamos também uma interpretação da explosão solar observada em 24 de Agosto de 2002, que apresentou características do conhecido "evento Masuda". Reproduzimos satisfatoriamente a evolução temporal da emissão opticamente fina, assim como as características espaciais gerais do evento, inclusive a fonte de emissão opticamente fina em 35 GHz no topo do arco. === We present a study of accelerated electrons in solar flares, and also of its radio emission. The electron dynamics is evaluated from a beam injected in the apex of a magnetic loop, evolving its energy and pitch-angle distributions in time and position along the loop. The dynamic evolution of the electrons was obtained using a numerical code for the solutions for the Fokker-Planck equation, considering the effects of Coulomb collisions, magnetic mirroring in the loop and pitch-angle diffusion. These solutions represent the distribution functions of the electrons in energy and pitch-angle, for each loop position and time step, defined within the code. From these functions we can calculate the gyrosynchrotron radio emission produced by the electrons in a three-dimensional environment, using a numerical code we develop in this work. Using these tools, we investigated different scenarios of injection and trapping of electrons, and the spatial, spectral and temporal aspects of the radio emission produced. We also present an interpretation of the solar event that occurred in August 24 2002, which presented the characteristics of the Masuda event. We were able to reproduce the time evolution of the optically thin radio emission and the main spatial morphology observed, including the optically thin 35 GHz source at the loop top.