Análisis de entropía espacio-temporal del campo magnético para ayudar a la caracterización de la nube magnética

Abstract

El objetivo de este trabajo es crear una metodología para caracterizar la dinámica de nubes magnéticas (MC) a partir de señales medidas por satélites en el medio interplanetario. Hemos probado la técnica de entropía espacio-temporal (STE) para estudiar 41 CM identificadas por otros autores, donde se ha identificado la región de la vaina plasmática. El STE se implementó en el software Visual Recurrence Analysis para cuantificar el orden en el gráfico de recurrencia. Algunas pruebas que usan series de tiempo sintéticas se realizaron para validar el método. En particular, trabajamos con componentes interplanetarios magnéticos: campo (IMF) Bx, By, Bz de 16 s. Se seleccionaron ventanas de tiempo desde marzo de 1998 hasta diciembre de 2003 para algunos MC. Encontramos valores STE más altos en los valores de vainas y O STE en algunos de los tres componentes en la mayoría de los CM (30 entre 41 eventos). La tendencia del dedo es la causa principal de los valores STE más bajos en los MC. Además, los MC tienen un campo magnético más estructurado que la envoltura y el viento solar silencioso. Hemos realizado una prueba considerando los componentes magnéticos de un campo libre de fuerzas cilíndricamente simétrico construido analíticamente, con el resultado del valor STE. Concuerda con la suposición física de encontrar valores O STE al estudiar datos experimentales en períodos MC. La nueva característica de Toe que acabamos de examinar agrega las características habituales, como se describe en Burlaga et al. (1981), para la caracterización de MC. El cálculo STE puede ser una herramienta objetiva auxiliar para identificar los cables de flujo asociados con MC, principalmente durante eventos sin datos de plasma disponibles, pero solo con IMF. (traducción automática) The aim of this work is to create a methodology to characterize the dynamics of magnetic clouds (MCs) from signals measured by satellites in the interplanetary medium. We have tested spatio-temporal entropy (STE) technique to study 41 MCs identified by other authors, where the plasma sheath region has been identified. The STE was implemented in Visual Recurrence Analysis software to quantify the order in the recurrence plot. Some tests using synthetic time series were performed to validate the method. In particular, we worked with interplanetary magnetic :field (IMF) components Bx , By, Bz of 16 s. Time windows from March 1998 to December 2003 for some MCs were selected. We found higher STE values in the sheaths and O STE values in some of the three components in most of the MCs (30 among 41 events). Toe trend is the principal cause of the lower STE values in the MCs. Also, MCs have magnetic field more structured than sheath and quiet solar wind. We have done a test considering the magnetic components of a cylindrically symmetric force-free field constructed analytically, with the result ofO STE value. It agrees with the physical assumption of finding O STE values when studying experimental data in MC periods. Toe new feature just examined here adds to the usual features, as described in Burlaga et al. (1981 ), for the characterization of MCs. The STE calculation can be an auxiliary objective tool to identify flux ropes associated with MCs, mainly during events with no available plasma data but only with IMF.