As fulgurações têm sido estudadas há muito tempo e continuam intrigando os cientistas solares. Nosso trabalho trata da relação entre fulgurações e cancelamento de fluxo. O cancelamento é um fenômeno observacional descoberto usando séries de magnetogramas na linha de visada, que consiste na aproximação e posterior desaparecimento de fluxo magnético nas zonas em que polaridades magnéticas opostas estão em aparente contato e mantém um alto gradiente de campo magnético. / Flares have been studied for a long time and continue to puzzle solar scientists. Our work is on the relationship between flares and flux cancellation. Flux cancellation is an observational phenomena discovered using series os magnetograms of the line-of-sight component. It consists of the encounter and further disappearance of magnetic flux where opposite magnetic polarities are in apparent contact with each other and maintain a high gradient of magnetic field.

As fulgurações têm sido estudadas há muito tempo e continuam intrigando os cientistas solares. Nosso trabalho trata da relação entre fulgurações e cancelamento de fluxo. O cancelamento é um fenômeno observacional descoberto usando séries de magnetogramas na linha de visada, que consiste na aproximação e posterior desaparecimento de fluxo magnético nas zonas em que polaridades magnéticas opostas estão em aparente contato e mantém um alto gradiente de campo magnético. / Flares have been studied for a long time and continue to puzzle solar scientists. Our work is on the relationship between flares and flux cancellation. Flux cancellation is an observational phenomena discovered using series os magnetograms of the line-of-sight component. It consists of the encounter and further disappearance of magnetic flux where opposite magnetic polarities are in apparent contact with each other and maintain a high gradient of magnetic field.

As fulgurações têm sido estudadas há muito tempo e continuam intrigando os cientistas solares. Nosso trabalho trata da relação entre fulgurações e cancelamento de fluxo. O cancelamento é um fenômeno observacional descoberto usando séries de magnetogramas na linha de visada, que consiste na aproximação e posterior desaparecimento de fluxo magnético nas zonas em que polaridades magnéticas opostas estão em aparente contato e mantém um alto gradiente de campo magnético. / Flares have been studied for a long time and continue to puzzle solar scientists. Our work is on the relationship between flares and flux cancellation. Flux cancellation is an observational phenomena discovered using series os magnetograms of the line-of-sight component. It consists of the encounter and further disappearance of magnetic flux where opposite magnetic polarities are in apparent contact with each other and maintain a high gradient of magnetic field.

Submitted by Marta Toyoda (1144061@mackenzie.br) on 2018-02-16T22:26:44Z No. of bitstreams: 2 Fabian Marcel Menezes.pdf: 25919433 bytes, checksum: 9073c6bb801411f8d9da783f49b5140e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Paola Damato (repositorio@mackenzie.br) on 2018-03-08T11:24:02Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Fabian Marcel Menezes.pdf: 25919433 bytes, checksum: 9073c6bb801411f8d9da783f49b5140e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-08T11:24:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Fabian Marcel Menezes.pdf: 25919433 bytes, checksum: 9073c6bb801411f8d9da783f49b5140e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-08-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Sun emits radiation at several wavelengths of the electromagnetic spectrum. In the optical band, the solar radius is 696,000 km and this is what defines the photosphere, the visible surface of the Sun. However, as the altitude increases, the dominant electromagnetic radiation is produced at other frequencies, causing the solar radius to change as function of wavelength. We measure the solar radius at the subterahertz frequencies of 0,212 and 0,405 THz – i.e., the altitude where these emissions are generated – and also analyse the radius variation over the 11-year solar activity cycle. These measurements enable a better understanding of the solar atmosphere and the radius dependence on the solar cycle, is a good indicator of the changes that occur in the atmospheric structure. For this, we used radio maps of the solar disk for the period between 1999 and 2016, reconstructed from daily scans made by the Solar Submillimeter-wave Telescope (SST), installed at El Leoncito Astronomical Complex (CASLEO), at Argentinean Andes. At both frequencies our measurements yield a radius of 966,′′5 with dispersion of ±2,′′8 for 0,212 THz and ±2,′′7 for 0,405 THz. This implies a height of 5.0 ± 2.0 × 106 m above the photosphere. Furthermore, we also observed strong anti-correlation between radius variation and solar activity at both frequencies. / Na banda visível, seu raio é de 696.000 km e isto é o que define a fotosfera, a superfície visível do Sol. Contudo, à medida que a altitude aumenta, a radiação eletromagnética dominante é produzida em outras frequências, fazendo com que o raio solar mude em função do comprimento de onda. Nosso objetivo é medir o raio solar em frequências de subterahertz de 0,212 e 0,405 THz, isto é, a altitude onde são geradas estas emissões e, além disso, a variação do raio ao longo do ciclo de atividade solar de 11 anos. A importância desta pesquisa é a possibilidade de se compreender mais sobre atmosfera solar e qual a dependência do raio com o ciclo solar, o que pode ser um bom indicador das mudanças que ocorrem nesta estrutura. Para isso, utilizamos mapas em rádio do disco solar de 1999 a 2016 que foram reconstruídos a partir de varreduras diárias feitas pelo Telescópio Solar para Ondas Submilimétricas (SST), instalado no Complexo Astronômico El Leoncito (CASLEO), nos Andes argentinos. O valor de raio obtido para ambas as frequências é 966,′′5 com dispersão de ±2,′′8 para 0,212 THz e ±2,′′7 para 0,405 THz, o que significa uma altitude de 5, 0 ± 2, 0 × 106 m. Além disso, observou-se uma forte anti-correlação entre a variação temporal do raio e a atividade solar em ambas as frequências.

Submitted by Marta Toyoda (1144061@mackenzie.br) on 2018-02-16T22:45:56Z No. of bitstreams: 2 Deysi Veronica Cornejo Espinoza.pdf: 17443582 bytes, checksum: 960d0725b311a8a6efd993ad0f900c99 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Paola Damato (repositorio@mackenzie.br) on 2018-05-04T14:21:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Deysi Veronica Cornejo Espinoza.pdf: 17443582 bytes, checksum: 960d0725b311a8a6efd993ad0f900c99 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-04T14:21:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Deysi Veronica Cornejo Espinoza.pdf: 17443582 bytes, checksum: 960d0725b311a8a6efd993ad0f900c99 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-07-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / To understand the nature of the solar explosive radiation mechanisms at high frequency radio waves, which depends on the interpretation of the flux density spectrum (S), it is necessary to have a good estimate of the accuracy of S . For this reason, the atmospheric opacity determination is essential, to correct the observed solar radiation flux from radio telescopes in the ground. For high frequencies (e.g. in the sub-millimeter and infrared wavelength), the water vapor is mainly responsible of the atmospheric opacity. Thus, the solar radiation collected by the radio telescope can be strongly attenuated up to a factor of 1000 (e.g. at 405 GHz). Therefore, it is necessary to have a reliable estimate of the atmospheric opacity. The main aim of this work is to determine the atmospheric opacity at 212 and 405 GHz using the solar brightness method. Comparing with the characteristics of other methods in the literature, we find that this one allows to determine the atmospheric opacity up to considerably high values, and only depends on one parameter. Namely, the product 𝑃 = 𝜂𝑇, where 𝑇 is the brightness temperature of the Sun measured at 212 and 405 GHz and 𝜂 is the beam efficiency; we assume that the 𝑃 value is constant even though 𝑇 and 𝜂 are not well known individually. For the development of the present work, we were used approximately 18 thousand solar scans recorded by the Submillimetric Solar Telescope (SST, CASLEO, 2552 m altitude), for the period between 2002 and 2015, where only clear days with low opacity were considered. Using the solar brightness method, the 𝑃 value was calculated at 212 and 405 GHz. For the four beam at 212 GHz, we obtained: ¯ 𝑃 = 2446 ± 149 K (beam 1); ¯ 𝑃 = 2489±184 K (beam 2); ¯ 𝑃 = 2541±223 K (beam 3); ¯ 𝑃 = 2361±199 K (beam 4) and for the two beams at 405 GHz we obtained: ¯ 𝑃 = 3241±331 K (beam 5) and ¯ 𝑃 = 3299 ± 276 K (beam 6). Using the mean values ¯ 𝑃, the atmospheric opacities 𝜏212 and 𝜏405 were determined at 212 and 405 GHz, respectively. The correlation between the opacities 𝜏212 and 𝜏405, show that the opacity at 405 GHz ∼ 7 times more than that at 212 GHz. In addition, we also find that the atmospheric opacities determined with the method proposed in this work show an excellent correlation with the water vapor content, when this is measured simultaneously. / Para compreender a natureza dos mecanismos de radiação explosiva solar em ondas de rádio de alta frequência, que depende da interpretação do espectro da densidade de fluxo (S), é necessário ter uma boa estimativa da precisão de S. Por essa razão, a determinação da opacidade atmosférica é essencial, para corrigir o fluxo de radiação solar observado pelos radiotelescópios no solo. Para altas frequências (como por exemplo, na faixa submilimétrica e infravermelha), o vapor de água é a principal responsável da opacidade atmosférica. Assim, a radiação solar coletada pelo radiotelescópio pode ser fortemente atenuada até um fator de 1000 (como por exemplo, em 405 GHz). Portanto, é necessário ter uma estimativa confiável da opacidade atmosférica. O principal objetivo deste trabalho é determinar a opacidade atmosférica em 212 e 405 GHz usando o método da brilhância do Sol. Comparando com as características de outros métodos na literatura, encontramos que este método permite estimar a atenuação atmosférica até valores consideravelmente altos, e somente depende de um único parâmetro, conhecido como o produto, 𝑃 = 𝜂𝑇. Onde 𝑇 é a temperatura de brilho do Sol medida em 212 e 405 GHz e 𝜂 é a eficiência do feixe. Embora, estas duas quantidades não serem bem conhecidas individualmente, nos assumimos, que o valor de 𝑃 é constante. Para o desenvolvimento do presente trabalho foram utilizados aproximadamente 18 mil varreduras solares medidas pelo Telescópio Solar Submilimétrico (SST, CASLEO, 2552 m de altitude), para o período entre 2002 e 2015, considerando dias de observação de céu aberto, com baixa opacidade. Utilizando o método da brilhância do Sol, foram calculados os valores de 𝑃 em 212 e 405 GHz. Para os quatro feixes em 212 GHz obtivemos os seguintes valores médios: ¯ 𝑃 = 2446 ± 149 K (feixe 1); ¯ 𝑃 = 2489 ± 184 K (feixe 2); ¯ 𝑃 = 2541 ± 223 K (feixe 3); ¯ 𝑃 = 2361 ± 199 K (feixe 4) e para os dois feixes em 405 GHz obtivemos: ¯ 𝑃 = 3241 ± 331 K (feixe 5) e ¯ 𝑃 = 3299 ± 276 K (feixe 6). Utilizando o valor médio ¯ 𝑃 foram determinadas as opacidades atmosféricas 𝜏212 e 𝜏405, em 212 e 405 GHz, respectivamente. A correlação entre as opacidades 𝜏212 e 𝜏405, aponta para uma opacidade em 405 GHz de ∼ 7,0 vezes maior do que em 212 GHz. Além disso, encontramos também que as opacidades atmosféricas determinadas pelo método proposto nesta dissertação, mostram uma excelente correlação com o conteúdo de vapor de água, quando este é medido simultaneamente.

Submitted by Marta Toyoda (1144061@mackenzie.br) on 2018-10-09T18:14:36Z No. of bitstreams: 2 Daneele Saraçol Tusnski.pdf: 4058221 bytes, checksum: b1d5f8ffb7c0a537e1fd3b66e0ee93a1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Paola Damato (repositorio@mackenzie.br) on 2018-10-17T18:23:36Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Daneele Saraçol Tusnski.pdf: 4058221 bytes, checksum: b1d5f8ffb7c0a537e1fd3b66e0ee93a1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-17T18:23:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Daneele Saraçol Tusnski.pdf: 4058221 bytes, checksum: b1d5f8ffb7c0a537e1fd3b66e0ee93a1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-08-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Fundo Mackenzie de Pesquisa / The emission of 𝛾-rays in solar flares is produced by interactions of primary electrons and ions accelerated to high energies with nuclei in the ambient solar atmosphere. The analysis of the 𝛾-ray spectra observed during solar flares provides important diagnostics on the mechanisms of primary particle acceleration and on the structure and evolution of the ambient plasma. In this work we investigate the high energy nuclear processes that occur in solar flares using FLUKA, a package of general purpose integrated routines for Monte Carlo calculations of particle transport and interactions in matter. Our main aim is to validate FLUKA as an effective tool for the modeling of nuclear processes in the context of solar flares. In order to accomplish that, we have performed simulations of the 𝛾-ray spectrum considering realistic models for the ambient solar atmosphere and beams of accelerated ions (protons, 𝛼-particles and heavier nuclei) with different energy and angular distributions. From the results obtained in the simulations with FLUKA, we have built templates for the nuclear de-excitation lines emission spectrum and for the full 𝛾-ray emission spectrum, which were incorporated to the program OSPEX for the fitting of spectra from observed events. Using these templates in combination with standard-functions avaiable in the programa OSPEX we have obtained statistically reasonable fittings for the 𝛾-ray spectra of the July 23, 2002 and June 12, 2010 solar flares, similar to the fittings obtained with templates built from nuclear de-excitation lines emission spectra calculated with the code developed by Murphy et al. (2009). To the best of our knowledge, the fittings carried out with the FLUKA templates for the full 𝛾-ray emission spectrum can be regarded as the first attempt to use a single code to implement a self-consistent treatment of the several spectral components in the energy range from ∼ 100’s keV to ∼ 100’s MeV. / A emissão de raios-𝛾 em explosões solares é produzida por interações de elétrons e íons primários acelerados a altas energias com núcleos na atmosfera solar ambiente. A análise dos espectros de raios-𝛾 observados durante as explosões solares fornece diagnósticos importantes sobre os mecanismos de aceleração das partículas primárias e sobre a estrutura e evolução do plasma ambiente. Neste trabalho investigamos os processos nucleares de alta energia que ocorrem em explosões solares utilizando o FLUKA, um pacote de rotinas integradas de uso geral para o cálculo Monte Carlo do transporte e das interações de partículas na matéria. Nosso principal objetivo é validar o FLUKA como ferramenta efetiva para a modelagem de processos nucleares no contexto de explosões solares. Para tanto, realizamos simulações do espectro de raios-𝛾 considerando modelos realísticos para a atmosfera solar ambiente e feixes de íons acelerados (prótons, partículas-𝛼 e núcleos mais pesados) com diferentes distribuições energéticas e angulares. A partir dos resultados obtidos nas simulações com o FLUKA, construímos templates para o espectro de emissão de linhas de desexcitação nuclear e para o espectro completo de emissão de raios-𝛾, os quais foram incorporados ao programa OSPEX para o ajuste de espectros de eventos observados. Utilizando esses templates em combinação com funções-padrão disponíveis no programa OSPEX obtivemos ajustes estatisticamente razoáveis para os espectros de raios-𝛾 das explosões solares de 23 de julho de 2002 e 12 de junho de 2010, semelhantes aos ajustes obtidos com templates construídos a partir de espectros de emissão de linhas de desexcitação nuclear calculados com o código desenvolvido por Murphy et al. (2009). Até onde sabemos, os ajustes realizados com os templates FLUKA para o espectro completo de emissão de raios-𝛾 podem ser considerados como a primeira tentativa de utilizar um único código para implementar um tratamento auto-consistente das várias componentes espectrais na faixa de energia de ∼ 100’s keV a ∼ 100’s MeV.

Submitted by Marta Toyoda (1144061@mackenzie.br) on 2018-10-09T18:48:03Z No. of bitstreams: 2 Andre Luiz Garcia Pereira.pdf: 3744578 bytes, checksum: a771cb04ee2c242cc6b35d79cfdc34ff (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Paola Damato (repositorio@mackenzie.br) on 2018-10-17T18:19:38Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Andre Luiz Garcia Pereira.pdf: 3744578 bytes, checksum: a771cb04ee2c242cc6b35d79cfdc34ff (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-17T18:19:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Andre Luiz Garcia Pereira.pdf: 3744578 bytes, checksum: a771cb04ee2c242cc6b35d79cfdc34ff (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-08-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Submillimeter Solar Telescope (SST) operates simultaneously and independently with a multibeam focal array at 212 and 405 GHz. Since 1999, the SST daily monitors in different modes of observation the solar activity generating binary files from which solar maps can be extracted. The identification of Active Regions in these maps is affected by the strong atmospheric attenuation and inaccuracies of the telescope's pointing, therefore, maps are visually inspected to manually extract the Active Regions. This is a lengthy process for performing a statistical analysis over the 20-year data set already recorded. To automatize the process artificial intelligence techniques of machine learning and computer vision were proposed. A Convolutional Neural Network was created within the Keras framework for the classification of the SST maps and then, a computer vision algorithm in the OpenCV framework was used for the automatic detection of ARs. This hybrid approach allowed the identification of more than 400 active regions between January 2002 and December 2017 and their physical properties were statistically analysed. The results were validated comparing with previous works which were carried out with a visual identification and manual extraction procedure, and a good agreement was found. Moreover, we present for the first time, evidence of a positive correlation between the brightness temperature at 212 GHz and the flux density at 2.8 GHz (the S component) along the solar cycle. / O Telescópio Solar Submilimétrico (SST) opera simultaneamente e de forma independente, com uma matriz focal multifeixe em 212 e 405 GHz. Desde 1999, o SST monitora diariamente em diferentes modos de observação a atividade solar gerando arquivos binários dos quais mapas solares podem ser extraídos. A identificação de Regiões Ativas nesses mapas é afetada pela forte atenuação atmosférica e imprecisões dos apontamentos do telescópio, portanto, os mapas são visualmente inspecionados para extração manual as Regiões Ativas. Este é um processo demorado para a realização de uma análise estatística ao longo do conjunto de dados de 20 anos já registrado. Para automatizar o processo, foram propostas técnicas de inteligência artificial de aprendizado de máquina e de visão computacional. Uma Rede Neural Convolucional foi criada dentro do framework Keras para a classificação dos mapas SST e, em seguida, um algoritmo de visão computacional no framework OpenCV para a detecção automática das Regiões Ativas. Esta abordagem híbrida permitiu a identificação de mais de 400 Regiões Ativas entre janeiro de 2002 e dezembro de 2017 e a análise estatística de suas propriedades físicas. Os resultados foram validados a partir da comparação com trabalhos anteriores, que foram realizados com um procedimento de identificação visual e extração manual, e foi encontrada boa concordância. Além destes resultados, mostramos pela primeira vez evidências de uma correlação positiva entre a temperatura de brilho em 212 GHz e o fluxo em 2.8 GHz (componente S).