Two-fluid simulations of waves in the solar chromosphere. II. Propagation and damping of fast magneto-acoustic waves and shocks

Popescu Braileanu, B.; Lukin, V. S.; Khomenko, E.; de Vicente, Á.
Referencia bibliográfica

Astronomy and Astrophysics

Fecha de publicación:
10
2019
Número de autores
4
Número de autores del IAC
3
Número de citas
29
Número de citas referidas
28
Descripción
Waves and shocks traveling through the solar chromospheric plasma are influenced by its partial ionization and weak collisional coupling, and may become susceptible to multi-fluid effects, similar to interstellar shock waves. In this study, we consider fast magneto-acoustic shock wave formation and propagation in a stratified medium, that is permeated by a horizontal magnetic field, with properties similar to that of the solar chromosphere. The evolution of plasma and neutrals is modeled using a two-fluid code that evolves a set of coupled equations for two separate fluids. We observed that waves in neutrals and plasma, initially coupled at the upper photosphere, become uncoupled at higher heights in the chromosphere. This decoupling can be a consequence of either the characteristic spatial scale at the shock front, that becomes similar to the collisional scale, or the change in the relation between the wave frequency, ion cyclotron frequency, and the collisional frequency with height. The decoupling height is a sensitive function of the wave frequency, wave amplitude, and the magnetic field strength. We observed that decoupling causes damping of waves and an increase in the background temperature due to the frictional heating. The comparison between analytical and numerical results allows us to separate the role of the nonlinear effects from the linear ones on the decoupling and damping of waves.
Proyectos relacionados
Erupción solar
Simulación Numérica de Procesos Astrofísicos
La simulación numérica mediante códigos complejos de ordenador es una herramienta fundamental en la investigación física y en la técnica desde hace décadas. El crecimiento vertiginoso de las capacidades informáticas junto con el avance notable de la matemática numérica ha hecho accesible a los centros de investigación de tamaño medio
Daniel Elías
Nóbrega Siverio
Imagen del Proyecto
Magnestismo Solar y Estelar
Los campos magnéticos son uno de los ingredientes fundamentales en la formación de estrellas y su evolución. En el nacimiento de una estrella, los campos magnéticos llegan a frenar su rotación durante el colapso de la nube molecular, y en el fin de la vida de una estrella, el magnetismo puede ser clave en la forma en la que se pierden las capas
Tobías
Felipe García
Project Image
Magnetismo, Polarización y Transferencia Radiativa en Astrofísica
Los campos magnéticos están presentes en todos los plasmas astrofísicos y controlan la mayor parte de la variabilidad que se observa en el Universo a escalas temporales intermedias. Se encuentran en estrellas, a lo largo de todo el diagrama de Hertzsprung-Russell, en galaxias, e incluso quizás en el medio intergaláctico. La polarización de la luz
Tanausú del
Pino Alemán