M.Sc. Anamaria Navarro
Estudiante, Doctorado en Ciencias Naturales, Física
Charla: Septiembre 2, 2016
Grupo de Investigación en relatividad y Gravitación
Escuela de Física
Universidad Industrial de Santander
Resumen
En esta charla se realizará una revisión sobre los fundamentos que componen la teoría de la magnetohidrodinámica, esto es, el acoplamiento entre las ecuaciones que rigen la dinámica de fluidos y las leyes de la electrodinámica en la aproximación de bajas frecuencias. En el modelo ideal de la teoría, en el cual no se consideran los efectos de viscosidad, flujo de calor ni resistividad eléctrica, se obtiene la ecuación de onda general de la magnetohidrodinámica bajo una perturbación lineal del estado de equilibrio. Con esta ecuación se analizan dos casos especiales, el primero corresponde a un medio con densidad, presión y campo magnético constantes, en el cual se encuentran las ondas de Alfvén y las ondas magnetoacústicas rápidas y lentas, cuyas propiedades más sobresalientes se resaltan. Por otra parte, se estudian los diferentes modos de propagación asumiendo el modelo de tubo de flujo magnético, propuesto por Edwin y Roberts en 1983. Dichos modos se deducen a partir de las condiciones de continuidad sobre la velocidad radial y la presión total del fluido en la superficie del tubo. Para esta configuración se encuentra que los modos se pueden clasificar en dos grupos: los superficiales, con amplitudes más altas cerca de la frontera y los interiores, que tienen un comportamiento oscilatorio dentro del tubo. Otra clasificación importante depende de la deformación geométrica que causan las ondas en el borde del tubo: si éste permanece como un círculo centrado en el eje de simetría del estado de equilibrio, se trata del primer modo denominado «sausage»; mientras que si permanece circular pero ya no se encuentra en el eje de simetría del estado de equilibrio se trata de un segundo modo conocido como «kink». Los modos restantes curvan de distintas maneras el tubo por lo cual se conocen como «torsionales». Los modos sausage y kink son de gran importancia en física solar debido a que estos se pueden asociar a fenómenos oscilatorios observados en estructuras magnéticas de la atmósfera solar.