Temporal evolution of MHD waves in solar coronal arcades

espanolEn esta tesis estudiaremos las oscilaciones verticales de una arcada potencial en la aproximacion beta=0 de un plasma, cuando diferentes perfiles de densidad son considerados. Por un lado nos vamos a centrar en la evolucion temporal de este problema para asi analizar la otra cara de la moneda de las oscilaciones magnetohidrodinamicas, la cual tradicionalmente se ha estudiado mediante el analisis de modos normales. Vamos a estudiar la propagacion, la conversion energetica y la atenuacion de ondas generadas mediante un impulso inicial, asi como las escalas espaciales y temporales generadas, para de esta manera obtener una imagen lo mas completa posible. Para el estudio de la atenuacion, vamos a examinar dos mecanismos fisicos que podrian estar involucrados en la rapida atenuacion de la oscilaciones verticales observadas en bucles coronales, que son la emision de energia mediante 'wave tunneling' y absorcion resonante. En este trabajo, siempre que sea posible, se van a comparar los resultados de las simulaciones temporales con las propiedades conocidas que han de poseer los modos normales. Esto nos va a servir como un metodo de comprobacion de nuestros resultados ademas de ayudarnos a entender como ambas visiones estan relacionadas entre si. Por otro lado lado vamos a investigar el uso de una nueva t\'ecnica para obtener los modos normales de un sistema cuando el m\'etodo est\'andard es dif\'icil de llevar a cabo. Este m\'etodo lo vamos aplicar a un modelo de bucle coronal recto y vamos a obtener los modos normales del sistema con el grado de precision que deseemos mediante el uso de un criterio de convergencia. catalaEn aquesta tesi estudiarem les oscil·lacions verticals d'una arcada potencial en l'aproximacio beta=0 d'un plasma quan diferents perfils de densitat son considerats. Per un costat ens centrarem en l'evolucio temporal d'aquest problema per tal d'analitzar l'altra cara de la moneda de les oscil·lacions magnetohidrodinamiques, la qual tradicionalment s'ha estudiat mitjancant l'analisi de modes normals. Estudiarem la propagacio, la conversio energetica i l'atenuacio de les ones generades mitjancant un pols inicial, aixi com les escales espacials i temporals generades, per tal de ser capacos d'obtenir una imatge el mes completa possible. Per a l'estudi de l'atenuacio, examinarem dos mecanismes fisics que podrien estar involucrats en la rapida atenuacio de les oscil·lacions verticals observades en els bucles coronals, que son l'emissio d'energia mitjancant 'Wave tunneling' i l'absorcio ressonant. En aquest treball, sempre que sigui possible, compararem els resultats de les nostres simulacions temporals amb les propietats conegudes que han de tenir els modes normals. Aixo ens servira com a metode de comprovacio dels nostres resultats aixi com per entendre com les dues visions estan relacionades entre si. Per altre costat investigarem l'us d'una nova tecnica per obtenir els modes normals d'un sistema quan el metode estandard es dificil de dur a terme. Aquest metode l'aplicarem a un model de bucle coronal recte i obtindrem els modes normals del sistema amb el grau de precisio que desitgem mitjancant un criteri de convergencia. EnglishIn this thesis we will study vertical oscillations in a potential arcade under the approximation of a zero-beta plasma, when different density profiles are considered. On one hand we will focus on the time-dependent problem to analyze the other side of the magnetohydrodynamic oscillations coin which traditionally is given by the normal mode analysis. We are going to study the propagation, energy transformation and damping of the impulsively generated waves as well as its relevant spatial and temporal scales in order to complete the picture. In order to study the wave damping, we examine two physical mechanisms that may be involved in the fast attenuation of the observed vertical coronal loop oscillations, namely wave leakage through wave tunneling and resonant absorption. In this wok whenever is possible, the time-dependent results are going to be compared with known normal mode properties to gain knowledge of how both sides are related as well as to test them. On the other hand, we also will investigate the use of a new technique of obtaining the system normal modes when the standard normal mode analysis is difficult to be carried out. We will apply it to a straight coronal loop model and we will obtain them with the desired degree of accuracy thanks to several criteria based on the convergence of the method.