Three-dimensional simulations of solar magneto-convection including effects of partial ionization

Khomenko, E.; Vitas, N.; Collados, M.; de Vicente, A.
Referencia bibliográfica

Astronomy & Astrophysics, Volume 618, id.A87

Fecha de publicación:
10
2018
Descripción
In recent decades, REALISTIC three-dimensional radiative-magnetohydrodynamic simulations have become the dominant theoretical tool for understanding the complex interactions between the plasma and magnetic field on the Sun. Most of such simulations are based on approximations of magnetohydrodynamics, without directly considering the consequences of the very low degree of ionization of the solar plasma in the photosphere and bottom chromosphere. The presence of a large amount of neutrals leads to a partial decoupling of the plasma and magnetic field. As a consequence, a series of non-ideal effects, i.e., the ambipolar diffusion, Hall effect, and battery effect, arise. The ambipolar effect is the dominant in the solar chromosphere. We report on the first three-dimensional realistic simulations of magneto-convection including ambipolar diffusion and battery effects. The simulations are carried out using the newly developed MANCHA3Dcode. Our results reveal that ambipolar diffusion causes measurable effects on the amplitudes of waves excited by convection in the simulations, on the absorption of Poynting flux and heating, and on the formation of chromospheric structures. We provide a low limit on the chromospheric temperature increase owing to the ambipolar effect using the simulations with battery-excited dynamo fields. The movies associated to Figs. 16 and 17 are available at https://www.aanda.org
Proyectos relacionados
Erupción solar
Simulación Numérica de Procesos Astrofísicos

La simulación numérica mediante códigos complejos de ordenador es una herramienta fundamental en la investigación física y en la técnica desde hace décadas. El crecimiento vertiginoso de las capacidades informáticas junto con el avance notable de la matemática numérica ha hecho accesible a los centros de investigación de tamaño medio

Imagen del Proyecto
Magnestismo Solar y Estelar

Los campos magnéticos son uno de los ingredientes fundamentales en la formación de estrellas y su evolución. En el nacimiento de una estrella, los campos magnéticos llegan a frenar su rotación durante el colapso de la nube molecular, y en el fin de la vida de una estrella, el magnetismo puede ser clave en la forma en la que se pierden las capas

Tobías
Felipe García
Project Image
Magnetismo, Polarización y Transferencia Radiativa en Astrofísica

Los campos magnéticos están presentes en todos los plasmas astrofísicos y controlan la mayor parte de la variabilidad que se observa en el Universo a escalas temporales intermedias. Se encuentran en estrellas, a lo largo de todo el diagrama de Hertzsprung-Russell, en galaxias, e incluso quizás en el medio intergaláctico. La polarización de la luz

Tanausú del
Pino Alemán