Modelagem de Processos Energéticos na Atmosfera Solar utilizando Pacotes de Simulação Monte Carlo

• Processo: 25/05783-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2028
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Astronomia - Astronomia do Sistema Solar
• Pesquisador responsável: Sérgio Szpigel
• Beneficiário: Sérgio Szpigel
• Instituição Sede: Escola de Engenharia (EE). Universidade Presbiteriana Mackenzie (UPM). Instituto Presbiteriano Mackenzie. São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Adriana Benetti Marques Valio ; Alexander Lachlan Mackinnon ; Carlos Guillermo Giménez de Castro ; Cristina Hemilse Mandrini ; Hugh S Hudson ; Jean Pierre Raulin ; Jordi Tuneu Serra ; Melissa Pesce-Rollins ; Paulo José de Aguiar Simões
• Assunto(s): Método de Monte Carlo Astrofísica solar
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Emissão de raios-gama do Sol quiescente | Emissão de raios-X duros e raios-gama em explosões solares | Processos energéticos na atmosfera solar | Raios cósmicos galáticos | Simulação Monte Carlo | Física Solar

Resumo

A proposta do presente projeto é desenvolver e validar ferramentas baseadas nos pacotes de simulação Monte Carlo FLUKA e GEANT4 para a modelagem de processos energéticos que ocorrem na atmosfera solar. Especificamente, vamos investigar a emissão de raios-X duros e raios-gama na faixa de energia de keV a GeV produzida por elétrons e íons acelerados em explosões solares e a emissão de raios-gama do Sol quiescente na faixa de energia de GeV a TeV produzida por núcleos de raios cósmicos galáticos (galactic cosmic rays - GCR). Os mecanismos exatos envolvidos no processo de liberação súbita de energia armazenada no campo magnético e nos processos de aceleração e transporte de elétrons e íons que ocorrem em explosões solares ainda não são completamente entendidos. Esperamos que a modelagem desenvolvida neste projeto para a análise de espectros de emissão de raios-X duros e raios-gama observados em explosões solares contribua para um melhor entendimento dos mecanismos de aceleração e transporte de elétrons e íons energéticos e da estrutura e evolução do plasma magneto-ativo ambiente. No que se refere à emissão de raios-gama do Sol quiescente, nenhuma das abordagens propostas na literatura até o momento é capaz de descrever satisfatoriamente as características observadas para a componente de emissão do disco solar, produzida por colisões de núcleos de GCR com núcleos da atmosfera solar ambiente. Um dos ingredientes fundamentais envolvidos na modelagem das observações da emissão de raios-gama do disco solar é a estrutura considerada para o campo magnético solar. Esperamos que a modelagem desenvolvida neste projeto contribua para um melhor entendimento dos mecanismos envolvidos na emissão de raios-gama do Sol quiescente produzida por núcleos de GCR. (AU)