Plasmas astrofísicos

El Universo esta formado esencialmente por hidrógeno, el cual a altas temperaturas conforma un gas de protones y electrones denominado plasma. Al estar compuesto de partículas cargadas, los plasmas son fuertemente afectados por fuerzas eléctricas y magnéticas, dando lugar a una muy rica variedad de fenómenos físicos.

El modelado numérico de estos fenómenos, se realiza a través de simulaciones de las ecuaciones magnetohidrodinámicas utilizando códigos propios en los clusters CAPS (Cluster for Astrophysical Plasma Simulations) o HOPE del IAFE. Este trabajo se complementa fuertemente con otras líneas de investigación del IAFE que abordan con distintas herramientas el estudio del Sol, los planetas y el medio interplanetario.

Figura: Mapa de vorticidad en un plasma turbulento (Gomez et al., 2014)

Asimismo se analizan e interpretan las mediciones obtenidas por sondas espaciales tales como Mars Global Surveyor, Cassini, MAVEN, MMS, STEREO en torno al Sol y a otros objetos del sistema solar a fin de entender procesos físicos dentro de la heliósfera.

Figura: La magnetósfera de Titán según las mediciones de la sonda Cassini (Bertucci, 2021).

Por otro lado, el grupo LAMP (https://www.iafe.uba.ar/u/lamp/) también realiza contribuciones al estudio de procesos dinámicos en plasmas astrofísicos, a través de mediciones in-situ de las condiciones del plasma y magnéticas del medio interplanetario. El grupo ha realizado contribuciones a temas centrales en plasmas espaciales, tales como reconección magnética, relajación y estabilidad de estados meta-estables en MHD, acoplamiento entre escalas en procesos turbulentos, procesos de difusión turbulenta en plasmas, niveles de radiación en el geo-espacio,
entre otras.