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Dipartimento di Fisica

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Il mezzo interplanetario: un sistema fuori dall'equilibrio termodinamico

  1. Dati del tirocinio

    Soggetto ospitante: UniversitÓ della Calabria

    Luogo: Laboratorio di plasmi astrofisici, Dipartimento di Fisica, Cubo 31C

    Docente - Tutor accademico: Francesco Valentini

    Contatto: francesco.valentini@unical.it

    Periodo: gennaio/settembre 2017 - gennaio/settembre 2018

    CFU: 6 CFU, corrispondenti a 150 ore di impegno dello studente

  2. Obiettivi formativi:
    1. Il tirocinante verrà introdotto allo studio del mezzo interplanetario, il vento solare, e delle sue caratteristiche fisiche. L'attività di tirocinio prevede come obiettivi formativi primari:

    (i) l'acquisizione di tecniche avanzate di analisi dei dati sperimentali raccolti in situ dal satellite spaziale NASA/WIND, progettato per studiare la magnetosfera terrestre e l'ambiente che la circonda.

    (ii) l'utilizzo di avanzati softwares di analisi statistica dei dati sperimentali e di visualizzaione scientifica.

  3. Contenuti e programma:

    Il mezzo interplanetario (il vento solare) è un gas turbolento ed estremamente rarefatto che viene espulso dagli strati più esterni della corona solare ad elevatissima velocità. La caratteristica principale del vento solare consiste nel fatto che, a causa della sua elevatissima temperatura, esso si presenta sottoforma di gas completamente ionizzato (un mare di cariche positive e negative), che viene comunemente detto plasma. A causa della bassissima densità (poche particelle per centimetro cubo), le collisioni fra le particelle sono molto rare;  ciò permette al sistema di sopravvivere in condizioni fisiche al di fuori dell'equilibrio termodinamico. Infatti, dalle osservazioni da satellite, le distribuzioni di velocità delle particelle hanno forme significativamente diverse dalla tipica configurazione maxwelliana dei sistemi all'equilibrio. Si propone al tirocinante di analizzare i dati da satellite riguardanti le distribuzioni di velocità di protoni ed elettroni nel vento solare, di caratterizzarne l'allontanamento dall'equilibrio e di  studiare possibili correlazioni fra i picchi di non-maxwellianità del sistema e la presenza di strutture magnetiche di piccola scala (dell'ordine del raggio di Larmor dei protoni).

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