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Dinâmica caótica de ondas de Alfvén no meio solar

Chaotic dynamics of Alfvén waves in the solar wind

Resumo de Teses e Dissertações / Abstracts of Theses and Dissertations

Dinâmica caótica de ondas de Alfvén no meio solar

F. A. Borotto-Chaves

Tese de Doutorado em Geofísica Espacial, orientada pelos Drs. Abraham C.-Long Chian e Walter D. Gonzalez-Alarcon, aprovada em 10 de março de 2000.

Este trabalho tem por objetivo estudar a dinâmica caótica das ondas de Alfvén no vento solar. Este estudo é realizado em duas partes. Na primeira, motivado pelas observações simultâneas de ondas de Langmuir e ondas eletromagnéticas de baixa freqüência em buracos magnéticos no vento solar, propomos uma teoria baseada no processo de interação não-linear que envolve três ondas. Usamos o método de Poincaré para caraterizar a intermitência Pomeau-Manneville e mostrar dois exemplos de crise interior produzidos pela colisão de órbitas periódicas instáveis com o atrator caótico. Na segunda parte, a dinâmica caótica das ondas de Alfvén é modelada, num sistema dissipativo na presença de uma fonte periódica externa, através da Equação Schrödinger Não-linear Derivativa (DNLS). Resolvendo a DNLS numericamente no limite de baixa dimensão, auxiliado novamente pelo método de Poincaré, identificamos dois tipos de intermitência: intermitência Pomeau-Manneville e intermitência induzida pela crise interior. Identificamos uma região complexa associada à coexistência de vários atratores. Esta região apresenta vários exemplos de crise de contorno, devido a tangência homoclínica. Discutimos a aplicação de caos Alfvênico para a interpretação das observações de turbulência Alfvênica no vento solar.

Chaotic dynamics of Alfvén waves in the solar wind-The objective of this work is to study the chaotic dynamics of Alfvén waves in the solar wind. This study is carried out in two parts. Firstly, motivated by the simultaneous observation of Langmuir waves and electromagnetic waves of low frequency in magnetic holes in the solar wind, we propose a theory based on the nonlinear interaction process involving three waves. We use the Poincaré method to characterize the Pomeau-Manneville intermittency and show two examples of interior crises produced by the collision of unstable periodic orbits with a chaotic attractor. Secondly, the chaotic dynamic of Alfvén waves is modeled in a dissipative system in the presence of an external periodic source, using the Derivative Nonlinear Schrödinger Equation (DNLS). By solving the DNLS numerically in the low-dimension limit, assisted again by the Poincaré method, we identify two types of intermittency: Pomeau-Manneville intermittency and interior crisis-induced intermittency. In addition, we have found a very complex region associated with the coexistence of various attractors. This region presents a number of boundary crises arising from a homoclinic tangency. We discuss the application of Alfvén chaos for the interpretation of the observations of Alfvénic turbulence in the solar wind.

Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    03 Out 2001
  • Data do Fascículo
    Mar 2000
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