Equações MHD para plasmas de impacto : dedução e soluções analíticas

Abstract

A presente dissertação tem como objetivo descrever o campo magnético produzido num impacto meteorítico. O crateramento por impacto é o mais rápido processo geológico do qual se tem conhecimento. Ele é considerado um dos agentes mais importantes na alteração morfológica planetária. Durante um impacto hiperveloz, as enormes variações de pressão e temperatura são responsáveis pela geração de plasmas e pela criação de um sistema geoquímico único. Dados recentes da Mars Global Surveyor, em Marte, sugerem uma forte ligação entre os grandes eventos de impacto ocorridos naquele planeta e a configuração das anomalias magnéticas sobre as crateras de Hellas, Argyre e Isidis. Todavia, as possíveis fontes destas anomalias permanecem motivo de debate. Uma fonte, ainda pouco compreendida, é devida à interação dos plasmas formados durante o impacto hiper veloz com o campo magnético ambiente. Este plasma é capaz de produzir novos campos magnéticos e ainda intensificar o campo magnético ambiente. Este processo pode gerar campos transientes com intensidade da mesma ordem dos campos paleomagnéticos observados em produtos de crateramento. A fim de se elucidar o processo de produção e amplificação de campos magnéticos, esta dissertação descreve o plasma formado durante o impacto hiperveloz através do modelo magnetohidrodinâmico (MHD). Deduz-se as equações constituintes do sistema a partir das equações de Boltzmann, calculando os seus momentos. Faz-se uma estimativa de campo máximo produzido para um impacto de grande escala. Ao final, procura-se encontrar uma solução analítica do sistema, através das simetrias de Lie, que descreva um comportamento similar ao esperado. Utilizando-se o pacote para Maple SADE, foi realizada uma primeira análise das simetrias clássicas do sistema constituinte. As soluções obtidas são soluções particulares do sistema e demonstram a ampla gama de soluções analíticas que podem ser encontradas por meio do método de simetrias. Compreendendo melhor como o campo magnético gerado se comporta, os modelos paleomagnéticos que visam descrever a história geológica de um determinado planeta podem ser melhor desenvolvidos, iluminando, assim, a história por detrás da formação planetária