Utilizando simulações eletromagnéticas de partículas (PIC) e observações in situ para investigar características associadas à reconexão magnética na magnetopausa diurna terrestre: o campo magnético tripolar

Resumo

A magnetopausa diurna terrestre é uma região no espaço próximo à Terra, na qual o processo físico conhecido como reconexão magnética ocorre. A reconexão permite que os campos magnéticos que participam no processo tenham suas topologias alteradas. O conjunto de pontos, ao longo da magnetopausa, onde esta alteração topológica acontece é conhecido como linha-X de reconexão, ou simplesmente linha-X. Levando em conta o conhecimento atual, ainda não há consenso na comunidade científica se a reconexão ocorre ao longo de uma única linha-X ou se ao longo de múltiplas linhas-X. Tal conhecimento é importante para melhor entender a estrutura e a dinâmica da magnetopausa, a qual eventualmente permite, através da reconexão magnética, a transferência de massa, momentum e energia do vento solar para a magnetosfera terrestre. A pesquisa proposta aqui, com duração de oito meses, irá buscar esclarecer esta questão. Em particular, serão analisadas as características de um fenômeno associado à reconexão magnética conhecido como "campo magnético tripolar", que foi recentemente descoberto via medidas de satélites. Trabalhos recentes sugeriram que a detecção deste campo magnético tripolar é um indicativo da presença de múltiplas linhas-X ao longo da magnetopausa terrestre, bem como da presença destas múltiplas linhas-X ao longo de lâminas de corrente elétrica no vento solar. Uma vez que o campo magnético tripolar parece ser detectável em pequenas escalas espaciais do plasma, tais como o comprimento inercial do íon, um código eletromagnético de partículas (Particle-In-Cell, PIC) será utilizado com o intuito de investigar apropriadamente quais parâmetros de entrada do código, isto é, quais valores de campo magnético e densidade e temperatura do plasma, são necessários para reproduzir este fenômeno. Observações in situ de satélites também serão utilizadas com o objetivo de procurar os eventos de reconexão magnética, nos quais o campo magnético tripolar esteja presente, bem como determinar sua taxa de ocorrência na magnetopausa diurna. (AU)