Transport in the interplanetary medium of coronal mass ejections

• Borgazzi, A. ^[1] ; Lara, A. ^[2] ; Romero-Salazar, L. ^[3] ; Ventura, A. ^[2]
  1. [1] Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais

     Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais

     Brasil

     
  2. [2] Universidad Nacional Autónoma de México

     Universidad Nacional Autónoma de México

     México

     
  3. [3] Universidad Autónoma del Estado de México

     Universidad Autónoma del Estado de México

     México

     

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• Localización: Geofísica internacional, ISSN 0016-7169, ISSN-e 2954-436X, Vol. 47, Nº. 3, 2008, págs. 301-310
• Idioma: inglés
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• Resumen
  • español

    Las eyecciones de masa coronal (EMCs) son estructuras de plasma y campo magnético expulsadas desde el Sol hacia el medio interplanetario y generalmente observadas coronógrafos de luz blanca. Durante su viaje, estas estructuras, ahora llamadas eyecciones de masa coronales interplanetarias (EMCIs) sufren aceleración o desaceleración debido a la interacción con el viento solar circundante. Este proceso puede ser entendido como una transferencia de momento entre la EMCI y el viento solar siendo esta transferencia diferente en el caso de las EMCIs ‘rápidas’ y las EMCIs ‘lentas’ (comparando su velocidad con la del viento solar).

    Desde el punto de vista de la dinámica de fluidos, estamos interesados en estudiar el comportamiento de esta transferencia de momento considerando a la EMCI y el viento solar como la interacción de dos fluidos, aplicando la idea de esfuerzo viscoso, tomado en cuenta que, en este caso especial estamos tratando con interacción viscosa entre plasmas de baja densidad. Hemos resuelto para las EMCIs ‘rapidas’, la Segunda Ley de Newton conside - rando fuerzas viscosas, obteniendo una solución exacta para la velocidad de las EMCIs en función del tiempo.

    Se comparan los resultados analíticos con algunos modelos empíricos presentes en la literatura, y se sugieren valores para el coeficiente de viscosidad y arrastre en este sistema. Es importante mencionar que los resultados presentados, en esta primera aproximación, han sido obtenidos sin la presencia de un término que considere el campo magnético.

  • English

    Coronal mass ejections (CMEs) are large scale structures of plasma and magnetic field expelled from the Sun to the interplanetary medium and generally observed in white light coronagraphs. During their travel, in the interplanetary medium these structures named interplanetary coronal mass ejections (ICMEs), suffer acceleration or deceleration due to the interaction with the ambient solar wind. This process can be understood as a transfer - ence of momentum between the interplanetary CME (ICME) and the solar wind. This process seems to be funda - mentally different for ‘slow’ and ‘fast’ ICMEs (compared with the ambient solar wind velocity).

    In this work, we approach the problem from the fluid dynamics point of view and consider the ICMEs - solar wind system as two interacting fluids under the action of viscous forces. We note that this interaction is a special case of interaction between low density plasmas. Using these viscous forces in the Newtons Second Law, we obtained an analytical solution for the ICME velocity as a function of time. By comparing our analytic results with empirical models found in recent literature, we suggested values for the viscosity and drag parameters in this system. In this first approximation we have neglected the magnetic field.