Física do Sol

Conhecimentos de Base Recomendados

Introdução à Astrofísica.

Métodos de Ensino

Aulas teóricas/teórico-práticas com a apresentação e discussão de exemplos concreto. O trabalho individual em grupo e a discussão na sala de aula são incentivados. Os alunos têm ainda acesso a atendimento individual, onde podem discutir o seu trabalho e apresentar as dificuldades encontradas.

Resultados de Aprendizagem

Pretende-se dar aos alunos informação sobre o Sol, tendo as conta as múltiplas escalas espaciais e temporais associadas aos respetivos fenómenos físicos, procurando-se ir além dos programas clássicos congéneres, não se restringindo ao estudo dos fenómenos da atmosfera solar, mas abordando igualmente os aspetos da estrutura interna e de evolução.
A fenomenologia subjacente à atividade solar e ao transporte de energia é também uma oportunidade para estudar os plasmas. A segunda parte da unidade curricular é dedicada a estudar os aspetos mais significativos da física dos plasmas.
Pretende-se ainda discutir os aspetos da atividade solar que têm implicações no clima da terra, e na atividade económica e social.
As principais competências a desenvolver são: capacidade de análise e síntese; capacidade de formular e resolver problemas; capacidade de trabalho em grupo; raciocínio crítico; capacidade de aprendizagem autónoma; e a capacidade de aplicar na prática os conhecimentos teóricos.

Estágio(s)

Não

Programa

1. O Sol tal como se observa

1.1 Grandezas fundamentais: massa, raio, luminosidade, temperatura efectiva, composição química, idade, heliosismologia, fluxo e espetro de neutrinos solares

2. O Modelo Solar Padrão

2.1 Equações da estrutura interna e da evolução de uma estrela

2.2 Previsões do modelo solar padrão

2.2.1 Estrutura interna

2.2.2 Evolução do Sol

3.  Plasmas na terra e no espaço

4. Teoria cinética de um plasma

4.1 equação de transporte de Boltzmann; eq. de Vlasov.

4.2 equações de transporte de momento e energia.

5. Hidrodinâmica de plasmas.

5.1 magnetohidrodinâmica

5.2 difusão em plasmas

5.3 oscilações e ondas em plasmas

6. Extensões ao Modelo Solar Padrão

6.1 Estrutura exterior do sol

6.2 Atividade solar

6.2.1 Modelo de dínamo e modelo da interação planetária com a tacocline

6.2.2 Rotação diferencial, convecção, granulação, vento solar, etc.

7. Impactos da atividade solar na terra. Consequências para a Terra da actividade Solar - Space Weather.

Docente(s) responsável(eis)

Ricardo Jorge Maranhas Gafeira

Métodos de Avaliação

Avaliação final
Exame: 100.0%

Avaliação continua
Trabalho de investigação: 30.0%
Frequência: 70.0%

Bibliografia

Oddbjørn Engvold, Jean-Claude Vial, Andrew Skumanich, The Sun as a Guide to Stellar Physics, (2019)

S.K. Solanki, Living Reviews in Solar Physics, Online jounal and open access
(https://www.springer.com/astronomy/astrophysics+and+astroparticles/journal/41116)

Peter V. Foukal, Solar Astrophysics, (2013)

Dermott J. Mullan, Physics of the Sun: A First Course, (2022)

Michael Stix, The Sun: An Intruduction, (2002).

A. Piel, Plasma Physics, (2010)

U. S. Iran and M. Golkowski, Principles of Plasma Physics for Engineers and Scientists, (2011).