Campos magnéticos e dínamos em plasmas espaciais e astrofísicos

Resumo

Os campos magnéticos observados em estrelas e galáxias possuem energia magnética equiparável à energia cinética dos fluidos em que encontram-se imersos. Isto indica a presença de mecanismos de dínamo, por meio dos quais a energia cinética é convertida em energia magnética. Dínamos e campos magnéticos desempenham papel crucial na variabilidade solar, impactando as condições do clima na Terra. Além disso, campos magnéticos são importantes para o mecanismo de instabilidade magnetorrotacional, responsável pela geração de turbulência em discos de acreção. Esta turbulência é necessária para o transporte de momento angular para fora do disco, possibilitando o acréscimo de matéria ao corpo central e a consequente formação de estrelas e planetas. Este projeto propõe a simulação e análise da dinâmica não-linear de campos magnéticos em plasmas espaciais e astrofísicos por meio da solução numérica das equações de magnetohidrodinâmica (MHD). As equações MHD serão resolvidas com diferentes valores dos parâmetros e condições de contorno, visando o estudo de transição para turbulência em discos de acreção, amortecimento do campo magnético no dínamo solar e transporte de escalares passivos em magnetoconvecção. Para possibilitar as simulações, propomos a montagem de um laboratório de computação de alto desempenho, que poderá ser utilizado por uma rede de colaboradores nacionais e internacionais. (AU)