Simulações computacionais da influência da não girotropia dos elétrons na propagação de ondas paralelas em plasmas espaciais
Abstract
Intensas emissões de ondas de rádio são observadas no meio interplanetário, as quais geralmente são resultados da interação de partículas carregadas do vento solar com os campos magnéticos e elétricos no meio interplanetário. Dentre os possíveis mecanismos que influenciam nas emissões eletromagnética e eletrostática no meio interplanetário estão as características da função de distribuição de velocidades. Quando a distribuição de partículas é simétrica no plano perpendicular às linhas de campo magnético chamamos a distribuição de girotrópica, cuja função de distribuição de velocidades depende apenas das velocidades paralela e perpendicular das partículas. Se a simetria ao redor das linhas de campo é quebrada, a função de distribuição passa a depender também do ângulo de giro e é conhecida como não girotrópica. Importantes exemplos de distribuições não girotrópicas são encontrados em diversos processos em plasmas espaciais, tais como em ondas de choque não colisionais e na interação do vento solar com cometas. Trabalhos recentes sugerem que a não girotropia pode estar relacionada com geração de instabilidades e crescimento de ondas em plasmas. Neste trabalho é estudada a influência de um feixe de elétrons não girotrópico em um plasma de fundo girotrópico via simulações por partículas (PIC - particle-in-cell), as quais são realizadas utilizando o código KEMPO 1D modificado. Os resultados obtidos mostram que a não girotropia desempenha um papel importante na emissão de ondas eletromagnéticas com propagação paralela. Essa emissão está representada por um modo de propagação observado apenas quando a distribuição é não girotrópica, o qual foi chamado de modo NG (Não Girotrópico). Foi observado também que o ângulo de giro está relacionado à intensidade das emissões e que o ângulo de arremesso (pitch angle) está relacionado à velocidade de propagação das ondas. Verificamos que a não girotropia pode, de fato, introduzir energia livre no sistema, representado pelo aumento da energia magnética do sistema quando comparada com o caso girotrópico.