Dissertação
Mini magnetospheres in the laboratory EVALUATED
"Mini magnetosferas" à escala iónica fornecem um meio único para estudar física de plasmas à escala cinética e foram observadas à volta de cometas, asteróides fracamente magnetizados, e regiões localizadas da Lua. Nesta Tese, apresentamos simulações particle-in-cell (PIC) não colisionais de magnetosferas à escala iónica que reproduzem recentes experiências em laboratório realizadas no Large Plasma Device (LAPD) na UCLA. Nas nossas simulações PIC, um plasma impulsionador super-Alfvénico flui contra um campo magnético dipolar que está incorporado num plasma ambiente uniforme e magnetizado. As simulações replicam as principais estruturas magnetosféricas observadas nas experiências, nomeadamente a magnetopausa à escala cinética e as distribuições de corrente do plasma. As propriedades de mini magnetosferas criadas nesta interação são estudadas para diferentes parâmetros do dipolo e do plasma, e simulações PIC são utilizadas para extrair observáveis chave para as experiências e as condições em que se formam. Adicionalmente, também desenvolvemos um modelo semi-analítico dos parâmetros que caracterizam o acoplamento entre os plasma impulsionador e ambiente. O modelo semi-analítico é comparado com as simulações, mostrando boa concordância. O modelo é também usado para fornecer limites para os parâmetros experimentais, tais como as densidades dos plasmas.
julho 7, 2022, 14:0
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