Estudio numérico y observacional de la dinámica del plasma en la propagación de ondas en manchas solares y en la deflexión de eyecciones coronales de masa

Tesis (Doctor en Astronomía)--Universidad Nacional de Córdoba, Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación, 2019.En esta tesis se estudiaron fundamentalmente dos procesos, la propagación de perturbaciones periódicas en una región activa asociada a una mancha solar y las deflexiones de eyecciones coronales de masa. Se presenta la caracterización de períodos y velocidades de propagación de las señales detectadas en la corona a través de un enfoque observacional y numérico que ha permitido describir el tipo de ondas que son capaces de atravesar la atmósfera, típicamente asociadas a ondas magnetoacústicas lentas. También se mostrará un estudio observacional con resultados preliminares acerca de deflexiones de eyecciones coronales de masa. Ambos estudios contribuyen a la determinación de parámetros del plasma típicos y a la caracterización de los entornos magnéticos donde se desarrollan estas estructuras. Esto es crucial para el entendimiento de los mecanismos de transporte de energía desde el interior del Sol hacia la corona y para mejorar el pronóstico de tormentas solares que pueden afectar directamente a la Tierra y a la actividad espacial.In this work we focused on two processes, a recurrent arc-shaped emission observed in an active region and deflections of coronal mass ejections. We present an observational and numerical study of the periodicity and kinematical characterization of the intensity disturbances detected in the corona. This approach allows us to describe the kind of waves that are able to transmit to the corona, typically associated with slow magnetoacoustic waves. We also show preliminary results of an observational analysis of coronal mass ejections deflections. The topics developed in this thesis contribute to inferred the typical plasma parameters and to characterize the magnetic field environment where both structures evolved. This is crucial for understanding the energy transport mechanism from inside the Sun and the solar storms forecasting that can affect Earth directly and the space activity.Fil: Sieyra, María Valeria. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina

Large non-radial propagation of a coronal mass ejection on 2011 January 24

Understanding the deflection of coronal mass ejections (CMEs) is of great interest to the space weather community because of their implications for improving the prediction of CME. This paper aims to shed light into the effects of the coronal magnetic field environment on CME trajectories. We analyze the influence of the magnetic environment on the early development of a particular CME event. On 2011 January 24 an eruptive filament was ejected in association with a CME that suffered a large deflection from its source region and expected trajectory. We characterize the 3D evolution of the prominence material using the tie-pointing/triangulation reconstruction technique on EUV and white-light images. To estimate the coordinates in 3D space of the apex of the CME we use a forward-modeling technique that reproduces the large-scale structure of the flux rope-like CME, the Graduated Cylindrical Shell model. We found that the deflection amounts to 42° in latitude and 20° in longitude and that most of it occurs at altitudes below 4R⊙. Moreover, we found a non-negligible deflection at higher altitudes. Combining images of different wavelengths with the extrapolated magnetic field obtained from a potential field source surface model we confirm the presence of two magnetic structures near the erupting event. The magnetic field environment suggests that field lines from the southern coronal hole act as a magnetic wall that produces the large latitudinal deflection; while a nearby pseudostreamer and a northward extension of the southern coronal hole may be responsible for the eastward deflection of the CME.Fil: Cécere, Mariana Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental. Universidad Nacional de Córdoba. Observatorio Astronómico de Córdoba. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental; ArgentinaFil: Sieyra, María Valeria. Universidad Tecnológica Nacional; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Cremades Fernandez, Maria Hebe. Universidad Tecnológica Nacional; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Mierla, M.. Institute of Geodynamics of the Romanian Academy; BélgicaFil: Sahade, Abril. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental. Universidad Nacional de Córdoba. Observatorio Astronómico de Córdoba. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental; ArgentinaFil: Stenborg, G.. Spece Sciences División. Naval Research Laboratory; Estados UnidosFil: Costa, A.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental. Universidad Nacional de Córdoba. Observatorio Astronómico de Córdoba. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental; ArgentinaFil: West, M. J.. Royal Observatory Of Belgium; BélgicaFil: D'Huys, E.. Royal Observatory Of Belgium; Bélgic

An MHD study of large-amplitude oscillations in solar filaments

Quiescent filaments are usually affected by internal and/or externalperturbations triggering oscillations of different kinds. In particular, external large-scale coronal waves can perturb remote quiescent filaments leading to large-amplitude oscillations. Observational reports have indicated that the activation time of oscillations coincides with the passage of a large-scale coronal wavefront through the filament, although the disturbing wave is not always easily detected.Aiming to contribute to understanding how ?and to what extent? coronal waves are able to excite filament oscillations, here we modelled with 2.5D MHD simulations a filament floating in a gravitationally stratified corona disturbed by acoronal shock wave. This simplified scenario results in a two-coupled-oscillation pattern of the filament, which is damped in a few cycles, enabling a detailedanalysis. A parametric study was carried out varying parameters of the scenario such as height, size, and mass of the filament. An oscillatory analysis reveals a general tendency for periods of oscillations, amplitudes, and damping times to increase with height, whereas filaments of larger radius exhibit shorter periods and smaller amplitudes. The calculation of forces exerted on the filament showsthat the main restoring force is the magnetic tension.Fil: Zurbriggen, Ernesto. Universidade Presbiteriana Mackenzie; Brasil. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental. Universidad Nacional de Córdoba. Observatorio Astronómico de Córdoba. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental; ArgentinaFil: Cécere, Mariana Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental. Universidad Nacional de Córdoba. Observatorio Astronómico de Córdoba. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental; ArgentinaFil: Sieyra, María Valeria. Centre For Mathematical Plasma-astrophysics; Bélgica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental. Universidad Nacional de Córdoba. Observatorio Astronómico de Córdoba. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental; ArgentinaFil: Krause, Gustavo Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; ArgentinaFil: Costa, Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental. Universidad Nacional de Córdoba. Observatorio Astronómico de Córdoba. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental; ArgentinaFil: Giménez de Castro, C. Guillermo. Universidade Presbiteriana Mackenzie; Brasi

Analysis of Large Deflections of Prominence–CME Events during the Rising Phase of Solar Cycle 24

The analysis of the deflection of coronal mass ejection (CME) events plays an important role in the improvement of the forecasting of their geo-effectiveness. Motivated by the scarcity of comprehensive studies of CME events with a focus on the governing conditions that drive deflections during their early stages, we performed an extensive analysis of 13 CME events that exhibited large deflections during their early development in the low corona. The study was carried out by exploiting solar-corona-imaging observations at different heights and wavelengths from instruments onboard several space- and ground-based solar observatories, namely the Project for Onboard Autonomy 2 (PROBA2), Solar Dynamics Observatory (SDO), Solar TErrestrial RElations Observatory (STEREO), Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) spacecraft, and from the National Solar Observatory (NSO). The selected events were observed between October 2010 and September 2011, to take advantage of the location in near quadrature of the STEREO spacecraft and Earth in this time period. In particular, we determined the 3D trajectory of the front envelope of the CMEs and their associated prominences with respect to their solar sources by means of a forward-modeling and tie-pointing tool, respectively. By using a potential-field source-surface model, we estimated the coronal magnetic fields of the ambient medium through which the events propagate to investigate the role of the magnetic-energy distribution in the non-radial propagation of both structures (front envelope and prominence) and in their kinematic properties. The ambient magnetic environment during the eruption and early stages of the events is found to be crucial in determining the trajectory of the CME events, in agreement with previous reports.Fil: Sieyra, María Valeria. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Mendoza. Centro de Estudio para el Desarrollo Sustentable; ArgentinaFil: Cécere, Mariana Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental. Universidad Nacional de Córdoba. Observatorio Astronómico de Córdoba. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental; ArgentinaFil: Cremades Fernandez, Maria Hebe. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Mendoza. Centro de Estudio para el Desarrollo Sustentable; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Iglesias, Francisco Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Mendoza. Centro de Estudio para el Desarrollo Sustentable; ArgentinaFil: Sahade, Abril. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental. Universidad Nacional de Córdoba. Observatorio Astronómico de Córdoba. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental; ArgentinaFil: Mierla, Marilena. Royal Observatory of Belgium; BélgicaFil: Stenborg, Guillermo. US Naval Research Laboratory; Estados UnidosFil: Costa, Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental. Universidad Nacional de Córdoba. Observatorio Astronómico de Córdoba. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental; ArgentinaFil: West, Matthew J.. Royal Observatory of Belgium; BélgicaFil: D'Huys, Elke. Royal Observatory of Belgium; Bélgic

A 3D MHD simulation of SN 1006: a polarized emission study for the turbulent case

Three dimensional magnetohydrodynamical simulations were carried out in order to perform a new polarization study of the radio emission of the supernova remnant SN 1006. These simulations consider that the remnant expands into a turbulent interstellar medium (including both magnetic field and figuredensity perturbations). Based on the referenced-polar angle technique, a statistical study was done on observational and numerical magnetic field positionangle distributions. Our results show that a turbulent medium with an adiabatic index of 1.3 can reproduce the polarization properties of the SN 1006 remnant. This statistical study reveals itself as a useful tool for obtaining the orientation of the ambient magnetic field, previous to be swept up by the main supernova remnant shock.Fil: Velazquez, Paula Florencia. Universidad Nacional Autónoma de México; MéxicoFil: Schneiter, Ernesto Matías. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Cs.exactas Físicas y Naturales. Departamento de Materiales y Tecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental. Universidad Nacional de Córdoba. Observatorio Astronómico de Córdoba. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental; ArgentinaFil: Reynoso, Estela Marta. Consejo Nacional de Investigaciónes Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Astronomía y Física del Espacio. - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Astronomía y Física del Espacio; ArgentinaFil: Esquivel, Alejandro. Universidad Nacional Autónoma de México; MéxicoFil: del Colle, Franco Alberto. Universidad Nacional Autónoma de México; México. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Toledo Roy, J. C.. Unam, México; . Universidad Nacional Autónoma de México; MéxicoFil: Gomez, Daniel Osvaldo. Consejo Nacional de Investigaciónes Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Astronomía y Física del Espacio. - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Astronomía y Física del Espacio; ArgentinaFil: Sieyra, María Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Astronomia Teórica y Experimental. Universidad Nacional de Córdoba. Observatorio Astronómico de Córdoba. Instituto de Astronomia Teórica y Experimental; ArgentinaFil: Moranchel Basurto, A.. Instituto Politecnico Nacional; Méxic